Анализ влияния ТЭЦ Москвы на концентрации загрязнителей и риск для здоровья по районам города.
Цель данного этапа – повторить результаты этапа 1 с более точными и полными исходными данными по источникам выброса и метеоусловиям. В результате получаются более достоверные характеристики как риска по территориям города, так и сравнительной ранжировки ТЭЦ по создаваемому ими риску.
Кроме того, наличие более полных исходных данных позволило применить не только методику ОНД-86 (хотя бы и расширенную), как на 1 этапе, но и методику ISC3ST. Это позволило сравнить результаты, получаемые по этим приниципиально различным моделям, выявить характеристики, мало зависящие от выбора модели, и, тем самым, в итоге, дополнительно повысить достоверность результатов.
Дополнительные данные были получены по 2 направлениям:
о характеристиках источников выброса – от Мосэнерго;
о реальных метеорологических параметрах – от АО Фобос.
Во-первых, дополнительно к имевшимся на предыдущем этапе данным по реальным выбросам на уровне ТЭЦ на основе форм 2ТП, были получены данные по нормативным выбросам из томов ПДВ каждой ТЭЦ. Они включали как нормативные среднегодовые выбросы в т/год, так и нормативные максимальные выбросы в г/с. Ниже приведены эти данные, агрегированные до уровня отдельной ТЭЦ, в сравнении с данными из форм 2ТП.
Таблица 1 Выброс т/год по ПДВ
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Источники |
7.125 104 |
1.599 105 |
666.4 |
1.895 104 |
| ТЭЦ B |
165.5 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ C |
2428 |
7370 |
30.07 |
- |
| ТЭЦ D |
1483 |
441 |
1.47 |
- |
| ТЭЦ E |
1909 |
5074 |
28.71 |
- |
| ТЭЦ F |
2304 |
3396 |
18.44 |
- |
| ТЭЦ H |
1911 |
1758 |
9.09 |
- |
| ТЭЦ J |
4566 |
5677 |
32 |
- |
| ТЭЦ K |
7493 |
2.691 104 |
153.3 |
- |
| ТЭЦ N |
7533 |
2.516 104 |
124.2 |
- |
| ТЭЦ O |
1.061 104 |
2.895 104 |
137.1 |
- |
| ТЭЦ P |
6383 |
2.617 104 |
124 |
- |
| ТЭЦ G |
1422 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ L |
2.265 104 |
2.896 104 |
7.99 |
1.895 104 |
| ТЭЦ Q |
277.2 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ R |
120 |
- |
- |
- |
Таблица 2 Реальные выбросы из форм 2ТП, а по золе мазута для ТЭЦ L - как в ПДВ
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Источники |
6.717 104 |
1.56 104 |
74.61 |
1117 |
| ТЭЦ B |
58.55 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ C |
2854 |
1194 |
5.002 |
- |
| ТЭЦ D |
1343 |
54.15 |
0.217 |
- |
| ТЭЦ E |
1561 |
315.8 |
2.442 |
- |
| ТЭЦ F |
4189 |
186 |
0.667 |
- |
| ТЭЦ H |
2648 |
346.2 |
1.331 |
- |
| ТЭЦ J |
4179 |
232 |
1.96 |
- |
| ТЭЦ K |
8951 |
2122 |
8.165 |
- |
| ТЭЦ N |
1.086 104 |
3133 |
26.12 |
- |
| ТЭЦ O |
1.007 104 |
2173 |
8.265 |
- |
| ТЭЦ P |
9452 |
3337 |
12.62 |
- |
| ТЭЦ G |
975.3 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ L |
9750 |
2510 |
7.822 |
1117 |
| ТЭЦ Q |
206.6 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ R |
73.85 |
- |
- |
- |
Видно, что реальные выбросы в т/г меньше, чем нормативные, по некоторым загрязнителям – на порядок, а по некоторым ТЭЦ – и больше. Разумеется, это различие еще значительнее, если брать для сравнения нормативные максимальные выбросы в г/с. Поэтому результаты расчета риска зависят от того, какими из этих показателей пользоваться. Причем это касается не только абсолютной величины риска, но и его распределения по территории города, т.к. для разных ТЭЦ и разных загрязнителей отношение вышеуказанных показателей выброса разное.
Был принят следующий общий подход: для показателей кратковременного риска (часы) мы пользовались показателем нормативного максимального выброса в г/с из ПДВ, для долговременного риска (год) – показателем реальныхреднегодовых выбросов по форме 2ТП в т/г, и проводили расчет для обоих вариантов с целью их сравнения и «сшивки». Данные по нормативным среднегодовым выбросам в т/г из томов ПДВ напрямую для расчета риска не использовались, но на их основе было проведено асчленение цифр реального выброса по форме 2ТП применительно к отдельным трубам (см. ниже).
Во-вторых, мы отошли от аппроксимации ТЭЦ «одной трубой», как было сделано на 1 этапе, и использовали конкретные данные о трубах ТЭЦ из томов ПДВ, включая высоту, диаметр, температуру и объем выброса и расположение. Положение труб наносилось на карту Москвы, использованную в программе EHIPS, с точностью до 100 м. Для наших целей этого достаточно.
Кроме того, для каждой трубы в ПДВ имелись данные о максимальных выбросах в г/с, однако данные о нормативных выбросах в т/г (как и о реальных выбросах по форме 2ТП) имелись только на уровне ТЭЦ в целом. Поэтому мы произвели пересчет этих данных с тем, чтобы получить оценку реального и нормативного среднегодового выброса по каждой трубе. По тому ПДВ для каждой ТЭЦ рассчитывался для каждого вещества единый для всех труб коэффициент пропорциональности между нормативными выбросами в т/г и г/с. Затем он применялся к выбросам в г/с по каждой трубе с тем, чтобы получить оценку нормативного выброса в т/г для этой трубы. Аналогичная процедура проводилась для оценки реального выброса от каждой трубы, но тут в качестве параметра выброса в т/г использовались данные из форм 2ТП. Такая процедура обеспечивает соответствие суммы выбросов от всех труб ТЭЦ цифрам из ПДВ или 2ТП.
К данному этапу работы была получена информация из томов ПДВ и форм 2ТП за 2001 г. Однако, поскольку на 1 этапе использовались данные из форм 2ТП еще за 1999 г., для обеспечения соответствия между данным этапом и 1 этапом мы приводили все цифры реальных выбросов именно к этим данным.
Мы использовали названия загрязнителей, применяемые в томах ПДВ. Поэтому загрязнитель «взвешенные вещества» из 1 этапа работы соответствует загрязнителю «зола углей» из данного этапа, а загрязнитель «пятиокись ванадия» из 1 этапа работы соответствует загрязнителю «зола мазута, пересчитанная на ванадий» (сокращенно, просто «зола мазута») из данного этапа. В отличие от 1 этапа, мы не включали выбросы «золы мазута, пересчитанной на ванадий», также и в общие взвешенные вещества, т.к. связанный с этим веществом риск формируется в основном за счет специфической, очень низкой референтной концентрации.
Данные относятся к одному посту. Они включают наблюдения в течение года (сентябрь 2001 г. – октябрь 2002 г.) с интервалом, как правило, в 3 часа, за следующими метеопараметрами: скорость и направление ветра (последнее - с точностью до 10 град.), температура воздуха, облачность, влажность, характеристика атмосферных явлений. Эти данные могут быть использованы для расчета устойчивости атмосферы, что необходимо в модели рассеяния выбросов ISC3ST. Расчет базируется на наиболее известном методе Тернера, учитывающем инсоляцию и скорость ветра.
Данных о высоте инверсного слоя у нас не было, поэтому этот потенциально важный фактор в расчетах не учтен. Он мог бы существенно повлиять на максимальные почасовые значения концентраций, меньше – на максимальные среднесуточные и еще меньше - на среднегодовые.
EHIPS проводит расчеты концентраций по модели рассеяния для наименьших единиц по каждой координате:
- по источнику – для отдельной трубы;
- по времени – для одного часа (с пропусками, т.к. метеоданные идут с интервалом в три часа);
- по территории – для каждой из 600 клеток, которые образуют расчетную сетку для Москвы;
- по загрязнителю – для каждого вещества.
Совокупность результатов расчета – это массив чисел размера, равного, грубо говоря, произведению числа указанных единиц по каждой координате (в данной работе – порядка 100 МБ). Естественно, этот объем информации невозможно оценить или осмыслить. Поэтому после расчета по модели рассеяния результаты необходимо агрегировать. Это можно делать разными способами, в зависимости от поставленной задачи. В EHIPS имеются развитые средства управления способом агрегации данных. Сравнение разных способов агрегации активно используется в данной работе в качестве исследовательского инструмента. Введены следующие уровни агрегации (перечислены по возрастанию степени агрегации):
- по источнику – уровень отдельной ТЭЦ и уровень совокупности всех ТЭЦ;
- по времени – часы, дни, месяцы, год;
- по территории – расчетные клетки, районы, АО, весь город;
- по загрязнителю – отдельное вещество, все вещества (последнее - только при расчете риска, т.к. при расчете концентраций мы не используем никакие «группы суммации»).
Агрегация по трубам до уровня отдельной ТЭЦ производится непосредственно в процессе расчета рассеяния. Там можно оценить вклады отдельных труб в любую концентрацию, но мы этого не делали, потому что вышеуказанные средства управления способом агрегации данных работают только после того, как расчет рассеяния закончен, а без них просмотр результатов неудобен. Соответственно, мы можем оценить только вклады ТЭЦ в целом в концентрации, риски и т.п.
EHIPS предоставляет разнообразные способы агрегации, из которых в данной работе используются три: суммирование, усреднение и взятие максимума. Для каждой координаты используется свой способ:
- для источников используется только суммирование вкладов всех источников в концентрацию или в риск;
- для загрязнителей используется только суммирование вкладов загрязнителей в риск;
- для территории используется только усреднение клеток в пределах района, районов – в пределах АО, АО – по городу в целом (на картах и графиках, кроме того, всегда отмечается максимальное значение, но это делается вне зависимости от агрегации);
- для времени используется либо усреднение по часам в пределах суток, суткам – в пределах месяца, месяцам – в пределах года, либо взятие максимума (почасового – в пределах суток, и т.д.). Используется также сочетание разных методов агрегации на разных уровнях. Так, максимум среднесуточных концентраций получается усреднением часов в пределах суток с последующей максимизацией суток – в пределах месяца и месяцев – в пределах года. Эти средства важны для характеризации максимальной опасности (см. ниже).
Для итоговой характеристики опасности (например, риска) необходимо выбрать по каждой координате уровень, к которому относится эта характеристика. Например, можно характеризовать риск по городу одним числом, а можно – картой, причем она может быть дана с детализацией до АО, районов или клеток. Но и после того, как уровень выбран, остается вопрос, какой метод агрегации применен для получения характеристик этого уровня.
Например, карта рисков по районам города может представлять либо риск, усредненный по клеткам внутри района, либо риск в «наихудшей» клетке внутри района. Это определяется способом агрегации на уровне «район» по пространственной координате. То же относится и к карте рисков по АО. Чтобы не усложнять данную работу, мы использовали по пространственной координате только усреднение. Для характеристики максимальной опасности по территориальной координате для города в целом, мы приводим карты города, покрытые сеткой клеток. По ним легко определить «наихудшую» клетку, но это достигается визуально, а не средствами агрегацииEHIPS.
По временной координате применен другой подход. Мы используем три варианта агрегации:
- усреднение на всех уровнях координаты «время», в результате чего получаются среднегодовые значения;
- взятие максимума на всех уровнях координаты «время», в результате чего получаются годовые максимумы почасовых значений;
- усреднение на уровне «сутки» и взятие максимума на уровнях«месяц» и «год», в результате чего получаются годовые максимумы среднесуточных значений. Этот вариант мы еще называем среднемаксимальным.
Первый вариант – характеристика наиболее долгосрочной опасности. В качестве референтных уровней опасности для него естественно использовать среднегодовые референтные концентрации. Именно эти референтные концентрации использовались на 1 этапе работы, и мы продолжаем их использовать и здесь. Для некоторых веществ ПДК с.с. – это именно такие среднегодовые референтные концентрации.
Второй вариант – характеристика уникальной (раз в году) и наиболее краткосрочной опасности (в рамках ограничений наших метеоданных – от 1 до 3 часов). Для ряда веществ такие краткосрочные опасности не просто вносят свой вклад в среднегодовое значение, но имеют и свою специфику. Для этих веществ (и риска, связанного со всей их совокупностью) имеет смысл говорить о максимальном по времени уровне опасности, связанном с кратковременными повышениями концентраций. При этом надо использовать референтные уровни, специфичные для этих временных интервалов. Для некоторых веществ таким уровням приблизительно соответствуют ПДК м.р.
Третий вариант – характеристика промежуточной по срокам опасности. Вопрос в том, какие референтные уровни для него использовать. Номинально именно этому временному интервалу соответствуют ПДК с.с. Однако если, как отмечалось, их использовать в качестве среднегодовых референтных уровней, применение их же для максимума среднесуточной опасности исказит оценку последней. Поэтому мы для этого временного уровня пытались «сшить» результаты с оценками долгосрочной и краткосрочной опасности.
Третий вариант имеет еще одну интерпретацию. По нашим расчетам, для Москвы интервал между максимумом среднесуточных и максимумом среднемесячных значений довольно хорошо соответствует 95% квантилю почасовых концентраций. Поскольку такие концентрации, хотя и намного выше средних, но не уникальны, мы можем рассматривать третий вариант как оценку повторяющейся максимальной опасности, т.е. такой, какая бывает несколько раз в году.
Для каждого типа опасности по времени нужно применять подходящий вариант характеристики объема выбросов. Для долгосрочной опасности это, естественно, среднегодовые выбросы в т/г. Для наиболее краткосрочной опасности, поскольку она рассматривается как абсолютный максимум, естественно брать и максимальные выбросы в г/с. Для промежуточной опасности вопрос в том, считать, что с неблагоприятными метеоусловиями обычно совпадает и работа ТЭЦ с максимальной загрузкой или же брать комбинацию «наихудшие метеоусловия – среднегодовая загрузка». В последнем случае естественно рассмотреть и обратное сочетание: типичные метеоусловия – максимальная загрузка, т.е. использовать как характеристику максимальной опасности среднегодовые концентрации, рассчитанные по максимальным выбросам в г/с. Были рассчитаны все эти варианты и сделана попытка их сравнения и сшивки.
Итак, если средняя опасность определена практически однозначно (среднегодовые значения по реальным выбросам), то для максимальной опасности существует целый веер способов характеризации. Мы приводим в данной работе все рассчитанные варианты, поскольку однозначный выбор здесь был бы субъективен. Вопрос этот важен еще и потому, что, как мы увидим, средняя по времени опасность не достигает пороговых значений, а значит, именно от оценки максимальной по времени опасности зависит общее суждение об опасности, создаваемой совокупностью ТЭЦ для города.
При использовании усреднения или суммирования по всем координатам порядок применения агрегации к координатам практически не влияет на результат. Небольшая поправка создается за счет того, что при усреднении производится деление на число только тех интервалов, в которых есть данные, а количество таких интервалов может зависеть от агрегации по другой координате. Но этот эффект в наших условиях пренебрежимо мал.
При использовании агрегации по максимуму порядок агрегации существенен, даже если, как в данной работе, максимизация проводится только по одной координате, а по остальным – усреднение или суммация. Это связано с тем, что среднее по одной координате от максимумов по другой всегда больше, чем максимум по второй координате от средних по первой. Разница этих величин тем больше, чем больше размах вариаций по той координате, по которой проводится максимизация.
Пример этого феномена – отмеченная в 1 части работы некорректность суммирования временных максимумов концентраций, рассчитанных по ОНД для каждой ТЭЦ. Физически это связано с тем, что максимум достигается для каждой ТЭЦ в свой момент времени, при своих метеоусловиях, которые никогда не случаются одновременно для всех ТЭЦ. Например, ни для какой точки на территории города шлейфы от всех ТЭЦ не могут быть одновременно направлены на нее. В то же время, обратная последовательность – суммирование концентраций от всех ТЭЦ для данного момента времени и затем поиск годового максимума таких сумм – физически обоснована и приводит к корректной максимальной концентрации.
Аналогично, при расчете риска по максимальным почасовым или среднесуточным концентрациям надо сначала для каждого момента времени произвести суммирование рисков от всех загрязнителей, а потом уже находить максимум по времени. Иначе полученные максимумы риска окажутся завышенными.
В ситуациях, где нет такого четкого физического механизма, вопрос о правильном порядке агрегации может быть не столь ясен. Например, как считать максимальный по времени риск для района: как сумму временных максимумов для отдельных расчетных клеток, входящих в район, или как максимум по времени от среднего риска по району? Хотя второй вариант физически кажется более корректным, но если «горячая клетка» в районе всего одна (разная в каждый момент времени), повышенная опасность в ней будет сглажена усреднением по району и мало отразится в годовом максимуме для района. С точки зрения лица, принимающего решения, может быть вполне обоснован и первый вариант, при котором годовой максимум для района – это уровень, который хотя бы раз в год достигается, грубо говоря, в каждой точке района. То есть, это тот уровень кратковременной опасности, защиту от которого нужно обеспечить всему населению района. Здесь мы видим, как физический механизм вступает в противоречие с механизмом принятия решений.
В данной работе территориальное заглаживание временных максимумов не приведет к ошибкам, так как практически для всех расчетных величин мы приводим карты города с максимальной детализацией – до отдельной расчетной клетки. При анализе максимальных почасовых или максимальных среднесуточных концентраций надо ориентироваться в первую очередь на эти карты, а не на таблицы с агрегацией до уровня АО, где, действительно, указанное заглаживание может иметь место. Эти таблицы приводятся для сравнительного анализа, в основном для ранжировки АО по опасности.
Как правило, в данной работе используется следующий порядок агрегации:
- источник выброса;
- загрязнитель;
- территория;
- время.
Однако есть одно исключение: для анализа вкладов ТЭЦ в максимумы по времени сначала рассчитываются концентрации для отдельной ТЭЦ и производится временная агрегация до уровня суток, а потом уже результаты агрегируются по набору ТЭЦ. Это связано с тем, что объем компьютерной памяти, необходимой для удержания почасовых данных по всем ТЭЦ, слишком велик. При усреднении в пределах суток это не создает проблем. Однако при характеризации почасового максимума опасности проводится максимизация в пределах суток, и в результате получается ситуация, отмеченная выше: для каждой ТЭЦ как бы предполагаются одновременные наихудшие метеоусловия в пределах данных суток. Разумеется, это не так: для разных ТЭЦ суточные максимумы достигаются в разные часы. Однако размах вариаций метеоусловий в пределах одних суток все же значительно меньше, чем в пределах года, к тому же сказываются только вариации в пределах наихудших суток в году.
Этот феномен не возникает, если непосредственно при расчете рассеяния для каждого момента времени суммируются вклады от всех источников. Однако в таком варианте нет возможности после расчета рассеяния оценить вклад отдельных ТЭЦ в концентрации и риски.
Ниже приводятся примеры этого феномена. Видно, что при расчете максимума почасовых концентраций он приводит к завышению концентраций почти вдвое по сравнению с правильным физически суммированием по ТЭЦ в ходе счета модели рассеяния. А при расчете максимума среднесуточных значений разницы почти нет (небольшая разница связана с упомянутым выше эффектом изменения числа интервалов с отсутствующими данными).
Таблица 3 ОНД, г/с. Максимум почасовых. Все ТЭЦ сразу учтены в модели.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.06917 |
0.2996 |
0.001466 |
0.02738 |
| Северо-Восточный |
0.05014 |
0.2501 |
0.00135 |
0.01655 |
| Восточный |
0.04991 |
0.2916 |
0.001414 |
0.02874 |
| Северо-Западный |
0.06204 |
0.2838 |
0.00143 |
0.01317 |
| Северный |
0.06482 |
0.3217 |
0.001722 |
0.01549 |
| Центральный |
0.1178 |
0.2563 |
0.001212 |
0.02409 |
| Западный |
0.0543 |
0.3596 |
0.00173 |
0.01855 |
| Юго-Восточный |
0.08804 |
0.3031 |
0.001333 |
0.05664 |
| Южный |
0.078 |
0.2969 |
0.001376 |
0.0482 |
| Юго-Западный |
0.05753 |
0.3337 |
0.001624 |
0.02498 |
|
Таблица4 ОНД по г/с, максимум почасовых. ТЭЦ просуммированы после расчета по модели.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.1262 |
0.5556 |
0.002703 |
0.02738 |
| Северо-Восточный |
0.1033 |
0.4728 |
0.002373 |
0.01655 |
| Восточный |
0.1147 |
0.5631 |
0.002769 |
0.02874 |
| Северо-Западный |
0.1014 |
0.4663 |
0.002284 |
0.01317 |
| Северный |
0.1128 |
0.538 |
0.00273 |
0.01549 |
| Центральный |
0.1798 |
0.5424 |
0.002644 |
0.02409 |
| Западный |
0.1116 |
0.5358 |
0.002605 |
0.01855 |
| Юго-Восточный |
0.1449 |
0.6324 |
0.002954 |
0.05664 |
| Южный |
0.1366 |
0.6161 |
0.002908 |
0.0482 |
| Юго-Западный |
0.1303 |
0.6338 |
0.003062 |
0.02498 |
|
Таблица 5 ОНД, г/с. Максимум среднесуточных. Все ТЭЦ сразуучтены в модели.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.05483 |
0.2104 |
0.001037 |
0.02461 |
| Северо-Восточный |
0.04542 |
0.1668 |
0.0009092 |
0.0161 |
| Восточный |
0.04488 |
0.1954 |
0.0009539 |
0.02647 |
| Северо-Западный |
0.05962 |
0.2329 |
0.001171 |
0.01316 |
| Северный |
0.05547 |
0.2273 |
0.001213 |
0.01531 |
| Центральный |
0.08281 |
0.1854 |
0.0008191 |
0.0235 |
| Западный |
0.04828 |
0.2455 |
0.001247 |
0.01837 |
| Юго-Восточный |
0.05889 |
0.2264 |
0.001019 |
0.04409 |
| Южный |
0.05342 |
0.2015 |
0.0009788 |
0.04007 |
| Юго-Западный |
0.04463 |
0.2121 |
0.001024 |
0.02447 |
|
Таблица 6 ОНД, г/с. Максимум среднесуточных. ТЭЦпросуммированы после расчета по модели.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.05342 |
0.1947 |
0.0009327 |
0.02181 |
| Северо-Восточный |
0.04515 |
0.1575 |
0.000805 |
0.0158 |
| Восточный |
0.04469 |
0.1847 |
0.0008783 |
0.02561 |
| Северо-Западный |
0.05717 |
0.2089 |
0.001011 |
0.01285 |
| Северный |
0.05329 |
0.201 |
0.001029 |
0.01353 |
| Центральный |
0.08279 |
0.1842 |
0.0008113 |
0.02208 |
| Западный |
0.04518 |
0.1935 |
0.0009393 |
0.01748 |
| Юго-Восточный |
0.05877 |
0.2264 |
0.001019 |
0.03677 |
| Южный |
0.04916 |
0.2001 |
0.0009605 |
0.02987 |
| Юго-Западный |
0.0446 |
0.1964 |
0.0009406 |
0.02234 |
|
Значительная часть элементарных расчетных единиц, получающихся в результате счета по модели рассеяния, представляет собой нули или коды «нет данных». То, в каких случаях в поле результата пишется нуль, а в каких – «нет данных», в значительной мере зависит от предпочтений разработчиков модели рассеяния. Но это может повлиять на результат агрегации, поскольку поля «нет данных» не считаются при усреднении, а поля с нулями – считаются.
Реализация ОНД в EHIPS пишет «нет данных» в поле расчетной концентрации в следующих случаях:
- когда отсутствуют достаточные метеоданные на рассчитываемый момент времени (но некоторые вспомогательные метеоданные, такие как высота инверсного слоя, могут заполняться стандартными значениями, установленными по умолчанию);
- когда результат расчета нулевой, но выбрана опция замены нулей на «нет данных» (см. ниже).
Реализация ОНД в EHIPS пишет нули в поле расчетной концентрации в следующих случаях:
- когда отсутствуют источники, выбрасывающие данное вещество;
- когда угол между направлением ветра и направлением источник – расчетная клетка превышает установленный порог (обычно 45о);
- когда результат расчета меньше установленной пороговой концентрации (в данной работе – 10-7 мг/м3).
С ISC ситуация сложнее, т.к. она складывается из двух частей: установок, присутствующих в самом расчетном модуле ISC, который распространяется EPA и не может быть изменен, и установок «обертки», интегрирующей этот модуль в EHIPS. В результате нули пишутся в расчетное поле в следующих случаях:
- когда результат расчета меньше установленной пороговой концентрации (в данной работе – 10-7 мг/м3);
- когда скорость ветра нулевая, что воспринимается ISC как штиль, так что включается встроенная в ISC процедура обработки штилей (а на самом деле в используемых метеоданных это служит признаком отсутствия измерений);
Признак «нет данных» пишется в расчетное поле в следующих случаях:
- когда отсутствуют источники, выбрасывающие данное вещество, поскольку при этом модуль ISC даже не начинает расчета и не выдает файла с результатами;
- когда временной ряд метеоданных обрывается (в т.ч. когда в нем нарушается хронологический порядок), поскольку для этих моментов времени модуль ISC, опять-таки, не генерирует никакой выходной информации;
- когда результат расчета нулевой, но выбрана опция замены нулей на «нет данных».
При расчете риска нули и признаки «нет данных» пишутся по той же логике, что и для ОНД, но дело осложняется тем, что используется модель экспозиции с большим количеством параметров, и отсутствие каких-либо параметров для некоторых территорий и загрязнителей (например, из-за нестыковки имен) в одних случаях порождает «нет данных», в других случаях – нули, а в третьих – никак видимым образом не сказывается, поскольку взамен отсутствующих коэффициентов берутся значения умолчания.
В результате, обеспечить 100% соответствие расположения нулей и кодов «нет данных» для разных вариантов расчета, в частности, для сравнения ISC и ОНД, практически невозможно. Соответственно, это различие вносит неконтролируемый вклад в разницу результатов между вариантами расчета. При использовании агрегации типа «максимум» указанный феномен неважен, т.к. ни нули, ни отсутствие данных на максимумах не сказываются. Но при агрегации типа «усреднение» влияние нулей и отсутствия данных может, как показали численные эксперименты, изменять результаты примерно вдвое.
Для целей сравнения вариантов расчета, в частности, ISC и ОНД, проще всего включить опцию EHIPS, при которой нулевые результаты расчета вообще не пишутся, а заменяются на признак «нет данных». При этом все средние значения, разумеется, искажаются в сторону увеличения, но варианты расчета становятся сравнимыми. Кроме того, при этом, фактически, случаи, когда шлейф от некоторого источника направлен в другую сторону от рассчитываемой клетки, и расчетные концентрации нулевые, становятся эквивалентными некоему фоновому среднему значению концентрации. Это один из возможных способов учесть немоделируемый совокупный фон концентраций, и эксперименты с другими данными показали, что такой расчетный фон неплохо соответствует данным натурных измерений. Разумеется, это чисто эмпирическая процедура – она как бы предполагает, что территория города интегрирует по времени концентрации от всех источников.
В итоге была принята следующая методика.
При экспериментах по сравнению разных вариантов расчета, как правило, используется опция замены нулей на код «нет данных». Это же относится и к ранжировкам ТЭЦ и АО, которые являются сравнительными характеристиками.
При расчете итоговых выходных характеристик опасности, в первую очередь карт риска, нули включались в совокупность данных, чтобы не искажать абсолютных значений.
Поскольку, как мы видели выше, существуют десятки возможных комбинаций методов расчета, которые могут давать существенно различные результаты, возникает вопрос об интеграции, или сшивке, этих вариантов. Для сшивки используются два основных приема:
1) разные варианты могут разноситься по различным областям применимости, например по пространственному или временному масштабу опасности;
2) разные варианты могут рассматриваться как характеристика неопределенности расчетных значений концентрации или риска в одной и той же области применимости, например для одного пространственного или временного масштаба. Сами значения концентрации или риска при этом можно рассчитывать как среднее от разных вариантов.
В отличие от большинства работ по расчету риска, мы пытаемся учитывать результаты, полученные как по ОНД, так и по ISC. Это принципиальная позиция: по нашему мнению, неоправданно пользоваться только одной моделью на основании субъективного выбора и игнорировать существование альтернативного способа расчета.
В главе 5 проведено сопоставление результатов расчета для отдельной трубы и для всех ТЭЦ Москвы по ОНД и ISC. В каких-то аспектах модели оказываются вполне сопоставимыми, например по пространственным паттернам концентраций за большой промежуток времени. В других аспектах между ними есть резкие различия, например в концентрациях вблизи источника при малых скоростях ветра. В указанной главе конкретные сходства и различия между расчетами по ОНД и ISC рассмотрены более детально. Здесь же отметим только одно методическое решение: когда есть несколько вариантов расчета по каждой модели, мы выбираем те варианты, которые дают наиболее близкие результаты в ОНД и ISC. Это можно назвать политикой подтягивания моделей друг к другу.
В качестве ориентира допустимых различий между расчетами по ОНД и ISC мы приняли различие в расчетных концентрациях в 2 раза. В случаях, когда различия значительно меньше этой величины (например, для среднегодовых значений на уровне АО или всего города), становится безразлично, какой моделью пользоваться. В этих случаях мы для экономии времени выполняли расчеты только по одной модели. Выбор обусловлен практическими преимуществами и недостатками каждой модели.
Преимущество ISC – несколько более быстрый счет, т.к. используется готовый модуль, распространяемый EPA, аEHIPS дает только «обертку» для ввода и вывода данных из него. Однако, в силу невозможности «влезть внутрь» этого модуля, многие детали расчетов недоступны, а модификации невозможны. В частности, весьма затруднителен учет вклада отдельных источников в суммарные концентрации.
Преимущество ОНД – в том, что эта модель запрограммирована специально дляEHIPS. Поэтому она рассчитывает многочисленные вспомогательные величины, необходимые для контроля качества расчета концентраций и отладки модели. Кроме того, она полностью прозрачна: позволяет вывести практически любые характеристики. Но все эти возможности, естественно, приводят к замедлению счета.
Поэтому в ситуациях, безразличных к выбору модели, мы использовали ОНД в исследовательском режиме, а ISC – для «большого счета».
Как было отмечено в 3.1.1, не существует одного числа, которым можно было бы охарактеризовать опасность, создаваемую ТЭЦ в масштабе города. Невозможно ограничиться только характеристикой опасности в среднем по городу и большому промежутку времени. Необходимо также характеризовать пиковую опасность в неблагоприятные кратковременные периоды и в «горячих точках» на карте. Суждение о величине пиковой опасности зависит от того, к какому размеру горячей точки и длительности неблагоприятного периода мы ее относим. Кроме того, для разных длительностей экспозиции имеют место разные показатели чувствительности организма, выражающиеся в зависимости референтных уровней концентрации от периода экспозиции. Могут также иметь место различные характеристики экспозиции и/или наиболее чувствительной популяционной группы, в зависимости от того, к какому размеру территории отнесена опасность.
В этой ситуации естественно использовать для характеристикиопасности весь ряд «среднемаксимальных» значений риска, полученных усреднениемпо всевозможным временным интервалам от минимального (часы) до максимального (год) с последующим взятием максимума. Этот тип характеристики опасности естественно назвать временным спектром рисков. Для экономии счета мы рассчитывали его только по характерным временным интервалам: час, сутки, месяц, год. Результаты приведены в разделе 9.1. В принципе, ничто не мешает рассчитать такой спектр и по всем промежуточным интервалам.
Для того, чтобы значения рисков на разных временных интервалах были физически и токсикологически оправданны, необходимо использовать соответствующие интервалу референтные концентрации. Как отмечалось выше, для интервалов год – месяцы мы используем базовые референтные концентрации, принятые на 1 этапе работы. Для интервалов же сутки – часы используются другие референтные концентрации (ПДК с.с. и ПДК м.р., без учета загрязнителей хронического действия – взвешенных частиц и пятиокиси ванадия). За счет этого некоторые риски на этих временных интервалах могут стать меньше, чем риски на более продолжительных временных интервалах. Однако, как мы увидим ниже, это бывает редко. В основном, увеличение максимумов концентраций на более коротких временных интервалах более чем компенсирует увеличение референтных уровней концентрации.
Кроме того, при взятии максимумов сказывается порядок агрегации, как отмечено в методическом разделе. При сравнении рисков на разных временных интервалах везде применялся «штатный» порядок агрегации. В усреднение включались нулевые значения.
Аналогично изменению референтной концентрации вдоль временного спектра рисков, следует учесть и изменение характеристик выброса, т.к. среднегодовые значения выброса значительно отличаются от максимальных кратковременных. Этот вопрос рассмотрен в следующем разделе.
Все вышеуказанные соображения переносятся и на пространственный спектр рисков. Он рассчитан в разделе 9.2для стандартных пространственных интервалов «клетка – район – АО – город». Для пространственного спектра, повидимому, нет необходимости корректировать референтные концентрации вдоль спектра, однако, как отмечено выше, возможно, необходима корректировка сценариев экспозиции популяции и характеристик наиболее чувствительной группы. Поскольку в этой работе, ввиду отсутствия данных, оба указанных фактора не учитывались, мы не проводили такой корректировки. Кроме того, возможна зависимость расчетной величины выброса от пространственного интервала за счет тонких статистических эффектов, связанных с комбинированием выброса от разного набора ТЭЦ с разным отношением максимального выброса к среднегодовому. Этот феномен мы считали выходящим за рамки данной работы и ограничились сшивкой максимальных и среднегодовых выбросов (см. ниже) с коэффициентом, единым для всех пространственных интервалов.
Наконец, возможно построение комбинированного пространственно-временного спектра рисков. Он дает наиболее полное представление об опасности. Соответствующие результаты приведены в разделе 9.3. Такие спектры, естественно, наиболее сложны в интерпретации и могут раскрыть свою ценность только при использовании в рамках многовариантного управления рисками.
Наиболее существенный из модельных факторов, влияющих на риск, - это выбор реальных среднегодовых или максимальных значений выброса (сокращенно, т/г или г/с). Понятно, что на больших временных интервалах адекватен первый вариант, а применительно к максимумам на малых временных интервалах может быть применим и второй вариант, но только если период повышенных выбросов совпадает с периодом неблагоприятных метеоусловий. Информации о точном временном графике выбросов у нас не было. Поэтому мы приняли следующую качественную модель, в рамках которой объединяются два типа выбросов.
Предполагается, что если выброс происходит, то всегда с максимальной интенсивностью, но в некоторые часы выброс есть, а в другие его вообще нет. Относительная частота тех и других периодов подбирается так, чтобы в среднем за год получилось как раз реальное значение в т/г. Выбор часов, в которые происходит выброс, производится стохастически, исходя из дискретного, бинарного распределения вероятности. Частоту, соответствующую максимальным выбросам, обозначим μ. Она равно отношению реального среднегодового выброса к максимальному выбросу (пересчитанному в единицы т/г). Частота нулевого выброса будет 1 – μ.
Поскольку в максимальные риски могут вносить вклад несколько ТЭЦ с разным значением μ, и этот набор ТЭЦ может быть разным для разных максимумов, мы приняли следующее дополнительное приближение. Средняя величина μ, соответствующая максимуму риска для некоторого пространственного и временного масштаба, оценивается непосредственно по рассчитанным рискам. Это отношение максимума риска, полученного для данного масштаба на основе максимальных выбросов, к аналогичной величине, полученной по реальным среднегодовым выбросам.
Рассмотрим гистограмму риска, построенную по реальным среднегодовым выбросам для какой-либо пространственной единицы на основе почасовых значений. Она подобна гистограммам, которые иллюстрирует Рисунок 89 и Рисунок 90. Такая гистограмма предполагает, что постоянно происходит выброс со значением, равным среднегодовому. В качестве максимума риска мы можем рассматривать экстремальное значение этой гистограммы, либо ее достаточно большой квантиль, например 95%-й или 99%-й. Как изменится эта гистограмма и указанный максимум, если учесть описанный выше механизм формирования выброса?
Легко показать, что если исходная гистограмма была P(R), то измененная гистограмма будет состоять из пика на нулевом значении риска с частотой 1 – μ и «растянутой» исходной гистограммы μ P(Rμ). Для такой гистограммы квантилями уровня меньше, чем 1 - μ, пользоваться бессмысленно: они равны нулю. Экстремум равен экстремуму исходной гистограммы, умноженному на 1 / μ. Квантиль же уровня > 1 - μ равен квантилю исходной гистограммы, соответствующему уровню q – (1 – μ) и умноженному на 1 / μ.
Таблица 96 показывает, что для часовых интервалов величина μ, оцененная, как указано выше, равна обычно 1/5 – 1/10. Таким образом, квантиль уровня 50% исходной гистограммы (медиана, примерно соответствующая среднему, но смещенная от него в меньшую сторону), умноженный на 1 / μ, переходит примерно в 95% квантиль измененной гистограммы. Именно такой квантиль мы и будем использовать как характеристику максимума риска по измененной гистограмме, пользуясь указанной выше свободой выбора способа характеризации максимума.
В результате получаем хотя и оценочный, но практически удобный алгоритм:
1) оцениваем величину μ по отношению максимальных почасовых рисков, рассчитанных по т/г, к рискам, рассчитанным по г/с, в предположении постоянного выброса;
2) берем в качестве среднего исходной гистограммы среднегодовые риски;
3) умножаем это среднее на 1 / μ и получаем пересчитанный максимум риска, сшивающий оценки по т/г и по г/с.
В этом подходе не учтены как минимум следующие моменты.
1) Максимумы рисков по г/с и по т/г могут формироваться разными наборами ТЭЦ, так что среднее μ для них разное.
2) Выбросы, вполне вероятно, имеют долговременную корреляцию: меняются не от часа к часу, а, например, от суток к суткам, или еще медленнее. Тогда указанный алгоритм надо применять не только к почасовым рискам, но для этого надо знать характерное время изменения выброса.
3) Если решено характеризовать максимум риска, скажем, 95% квантилем, то ему соответствует не в точности среднее исходной гистограммы (умноженное на 1 / μ), а другой квантиль. Разница между ним и средним зависит от формы гистограммы. Чем более сходны формы гистограмм при разных вариантах расчета, тем более согласованную характеризацию риска получаем.
4) Кроме сшивки максимальных и средних выбросов, надо было бы провести аналогичную сшивку ПДК с.с. и ПДК м.р. для интервалов времени порядка суток. Однако, поскольку это величины нормативные, в этой работе мы не стали проводить такую сшивку.
Значительная часть этих проблем может быть решена с использованием более тонких методов статистического анализа. Однако в данной работе мы посчитали применение таких методов неоправданным.
В этой главе мы сравниваем два варианта расчета.
- 1 вариант: проведенный на 1 этапе работы при аппроксимации каждой ТЭЦ одной трубой с одинаковыми для всех ТЭЦ параметрами, но разным количеством выбрасываемого загрязнителя и по стандартной методике ОНД-86, т.е. для «опасной» скорости ветра, без учета направления ветра. Здесь воспроизводятся соответствующие результаты из отчета по 1 этапу.
- 2 вариант: проведенный в рамках данной работы расчет с учетом реальных данных о параметрах труб каждой ТЭЦ и реальной метеорологии по «расширенной» методике ОНД-86. При этом для сравнимости с 1 вариантом брался максимум почасовых значений.
В обоих вариантах использованы одни и те же величины выбросов по ТЭЦ (во втором варианте они распределялись по отдельным трубам пропорционально данным, указанным в ПДВ).
Результаты сравнения должны показать, насколько возможно применение стандартной методики ОНД-86 с дополнительным упрощением модели источника в задаче оценки опасности от ТЭЦ по Москве.
Мы оценивали разницу между двумя указанными вариантами в пространственном разрезе и в разрезе по источникам. В пространственном разрезе разница измеряется различием паттернов концентраций от каждой ТЭЦ, а также суммарного паттерна концентраций от всех ТЭЦ. Для суммарного паттерна надо иметь в виду сказанное в отчете по 1 этапу о физической неоправданности суммирования максимальных концентраций от всех ТЭЦ. Тем не менее, в качестве орудия для интегрального сравнения двух вариантов расчета такой паттерн может быть вполне допустим.
При сравнении в разрезе по источникам мы берем в качестве территории весь город, и сравниваем в двух указанных вариантах относительные вклады каждой ТЭЦ в среднюю по городу и среднюю по времени (за год) концентрацию по каждому загрязнителю.
Ниже приводятся пространственные паттерны концентрации диоксида азота в первом варианте (левая колонка) и втором варианте (правая колонка). Цветокод одинаков для всех паттернов: черный цвет соответствует референтной концентрации (0,04 мг/м3). Выводы, на наш взгляд, достаточно очевидны: для ТЭЦ со средней высотой труб, соответствующей принятой аппроксимации (120 м) упрощенный первый вариант вполне приемлем. При отклонении средней высоты труб хотя бы до 100 м в меньшую и 150 м в большую сторону, значения концентраций в упрощенном варианте значительно отклоняются соответственно в большую и в меньшую сторону. При этом во всех случаях кольцевой пространственный паттерн упрощенного расчета в целом достаточно хорошо соответствует результату уточненного расчета. В целом - значит, на уровне АО или города. Для отдельных районов и тем более клеток различия паттернов могут быть значительны.
Таблица 7 Сравнение рассчитанных на 1 этапе концентраций диоксида азота при опасной скорости ветра и аппроксимации ТЭЦ одной трубой с высотой 120 м (левая колонка) с рассчитанными в данной работе максимальными почасовыми концентрациями за год при реальной высоте труб ТЭЦ и реальной метеорологии (правая колонка). В обеих колонках использованы данные о реальных выбросах, т/год, пересчитанные к отдельным трубам.
 Рисунок 1 Концентрации диоксидаазота от ТЭЦ C. |
 Рисунок 2 Диоксид азота, ТЭЦ C, высота 180 м. |
 Рисунок 3 То же для ТЭЦ D. |
 Рисунок 4 ТЭЦ D, высоты 60-70 м. |
 Рисунок 5 То же для ТЭЦ E. |
 Рисунок 6 ТЭЦ E, высоты 120 и 180 м. |
 Рисунок 7 То же для ТЭЦ F. |
 Рисунок 8 ТЭЦ F, высота 180 м. |
 Рисунок 9 То же для ТЭЦ H. |
 Рисунок 10 ТЭЦ H, высоты 70-100 м. |
 Рисунок 11 То же для ТЭЦ J. |
 Рисунок 12 ТЭЦ J, высота 120 м. |
 Рисунок 13 То же для ТЭЦ K. Черныйцвет соответствует референтной концентрации. |
 Рисунок 14 ТЭЦ K, высота 120 м. |
 Рисунок 15 То же для ТЭЦ L. |
 Рисунок 16 ТЭЦ L, высота 180 м. |
 Рисунок 17 То же для ТЭЦ N. |
 Рисунок 18 ТЭЦ N, высоты 120 и 250 м. |
 Рисунок 19 То же для ТЭЦ O. |
 Рисунок 20 ТЭЦ O, высота 180 м. |
 Рисунок 21 То же для ТЭЦ P. |
 Рисунок 22 ТЭЦ P, высота 150 м. |
 Рисунок 23 То же для ТЭЦ G. |
 Рисунок 24 ТЭЦ G, высоты 40-60 м. |
Далее приводим аналогичное сравнение для суммы концентраций от всех ТЭЦ. Для упрощения пространственной привязки сравнения результаты усреднены по районам и даны в укрупненном виде с указанием названия района.
Рисунок 25 Из этапа 1. Диоксид азота. Карта условных сумм максимальных концентраций от отдельных ТЭЦ, усредненных по районам. Максимум цветокода – черный цвет – 0.04. Превышения максимума также черным.
Рисунок 26 Максимум по времени суммарных концентраций от всех ТЭЦ, рассчитанных с учетом реальной метеорологии. Максимумы по времени в каждой клетке затем усреднялись по районам. Максимум цветокода – черный цвет – 0.04. Превышения максимума также черным.
Видно, что ситуация в каком-то смысле обратная ситуации для отдельных ТЭЦ: пространственный паттерн даже по городу в целом довольно сильно различается, а вот значения концентраций почти везде различаются не больше, чем на 1 градацию цветокода. Это связано с наложением концентраций от разных ТЭЦ, часть которых имеет более высокие, а часть - более низкие трубы, чем принятая аппроксимация (120 м).
Из приводимых ниже данных видно, что сравнительные вклады отдельных ТЭЦ при двух вариантах расчета могут различаться в 5 и более раз, причем как в ту, так и в другую сторону. Наиболее выраженные случаи показаны цветом: красным – высокие, фиолетовым – низкие значения. Это связано в первую очередь с отклонениями высоты труб от принятой аппроксимации. К тому же, по разным загрязнителям это отношение разное – различия до 2 раз и более. Все это означает, что разрез по источникам в упрощенном варианте расчета получается количественно ненадежный. Тем не менее, в главе 7 мы увидим, что качественные результаты, а именно, ранжировка ТЭЦ по воздействию на АО, и наоборот, могут достаточно хорошо соответствовать друг другу в обоих вариантах.
Обращаем внимание на то, что в приводимой ниже таблице второй вариант расчета сделан по максимуму среднесуточных концентраций, а не почасовых, как для пространственного разреза выше. Это сделано для сравнимости с результатами главы 7. На выводы это не влияет, т.к. разброс отношения «1 вариант – 2 вариант» остается в любом случае.
Таблица 8 Этап 1: 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 |
< 10-6 |
| 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 |
|
Таблица 9 То же, ОНД на основе реальных выбросов Максимум среднесуточных
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола углей |
Зола мазута |
| Все ТЭЦ |
0.01712 |
0.002496 |
0.0005514 |
1.484 10-5
|
| ТЭЦ B |
0.0005479 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ C |
0.001158 |
0.0003551 |
0 |
1.487 10-6 |
| ТЭЦ D |
0.004259 |
0.0001642 |
0 |
6.581 10-7 |
| ТЭЦ E |
0.001568 |
0.0003049 |
0 |
2.358 10-6 |
| ТЭЦ F |
0.002147 |
9.415 10-5 |
0 |
3.373 10-7 |
| ТЭЦ H |
0.005066 |
0.0005121 |
0 |
1.969 10-6 |
| ТЭЦ J |
0.004426 |
0.0002447 |
0 |
2.067 10-6 |
| ТЭЦ K |
0.005877 |
0.001335 |
0 |
5.174 10-6 |
| ТЭЦ L |
0.003414 |
0.0008777 |
0.0005514 |
2.864 10-6 |
| ТЭЦ N |
0.005092 |
0.001525 |
0 |
1.273 10-5 |
| ТЭЦ O |
0.005912 |
0.001299 |
0 |
4.94 10-6 |
| ТЭЦ P |
0.004749 |
0.001699 |
0 |
6.427 10-6 |
| ТЭЦ Q |
9.874 10-5 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ R |
0.000288 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ G |
0.00784 |
< 10-6 |
0 |
0 |
|
Общие выводы: сравнение с результатами 1 этапа.
1. Пространственные паттерны максимальных концентраций от отдельных ТЭЦ достаточно хорошо воспроизводятся упрощенным вариантом расчета 1 этапа.
2. Количественные значения максимальных концентраций от отдельных ТЭЦ воспроизводятся упрощенным вариантом расчета только при достаточно точной аппроксимации высоты трубы. Остальные параметры источника влияют меньше.
3. Пространственный паттерн суммы максимальных концентраций от всех ТЭЦ воспроизводится упрощенным вариантом расчета только в самых грубых чертах.
4. Количественные значения максимальных концентраций в сумме от всех ТЭЦ воспроизводятся упрощенным вариантом расчета с приемлемой точностью (ошибка менее 2 раз по большинству районов города).
5. Сравнительные вклады отдельных ТЭЦ в максимальную концентрацию, усредненную по городу, рассчитываются упрощенным вариантом с большой ошибкой (до 5 раз, а в некоторых случаях и более).
Цель данной главы – проанализировать на модельных расчетах, насколько в решаемой задаче возможно сопоставление модельных концентраций, полученных по ОНД и ISC. Для этого сначала моделирование проводится для простейшей ситуации одной трубы (соответствующей наиболее часто встречающемуся в Москве типу), с тем, чтобы разобраться, при каких метеоусловиях различия результатов больше, при каких – меньше. Затем проводится полномасштабное моделирование в двух указанных вариантах с учетом всех ТЭЦ и всего города. Выясняются различия между моделями по абсолютным значениям концентраций и по пространственным паттернам.
В расчете с одной трубой рассматривались только концентрации по оси факела, которая была покрыта расчетными клетками от трубы до расстояния 10 км.
Таблица 10 Отношение расчетных концентраций по модели ISC к концентрациям по ОНД-86 для различных скоростей ветра и коэффициентов устойчивости с A=1 по D=4. Модельная труба высотой 180 м, диаметром 8 м, температура выброса 170оС, объем выброса 1000 м3/с. Труба – с правого края по оси абсцисс, расчетные клетки – налево до расстояния 10 км.
Рисунок 27 Устойчивость A. |
Рисунок 28 Устойчивость B. |
Рисунок 29 Устойчивость C. |
Рисунок 30 Устойчивость D. |
Замечание. В силу особенностей учета штилей в ISC3ST, скорость ветра 1 м/с следует исключить из рассмотрения.
Далее представим результаты для наиболее частой категории устойчивости C в виде, более удобном для восприятия.
Рисунок 31 Те же данные для категории устойчивости C в другом представлении. Сверху вниз – скорости ветра, по горизонтали – клетки расчетной сетки с шагом 400 м. Использовано цветокодирование для представления отношения расчетных концентраций по модели ISC к концентрациям по ОНД-86. Максимальное значение отношения, соответствующее черному цвету, равно 2,5.
Рассмотрим также влияние на результаты объема выброса (т.е. высоты подъема шлейфа).
Рисунок 32 То же для объема выброса 200 м3/с.
Выводы.
Для высоких труб с большим объемом выброса (около 1000 м3/с) имеется достаточно хорошее соответствие (различие менее, чем в 2 раза) между расчетом по ОНД-86 c коэффициентом А=140 и ISC3ST c категорией устойчивости С. На расстояниях более 3 км соответствие имеет место практически для всех скоростей ветра. На меньших расстояниях (до 1,5 км) соответствие имеет место лишь при достаточно большой скорости ветра (более 7-9 м/с). Расстояния меньше 1,5 км следует считать находящимися за пределами применимости обеих моделей (по крайней мере, для высоких труб и горячих выбросов).
Из других значений устойчивости соответствие имеет место только при категории B в достаточно узком диапазоне: при средних скоростях ветра и на средних расстояниях (3-5 км) от трубы.
Для труб с малым объемом выброса (порядка 200 м3/с) общий уровень соответствия ОНД-ISC для категории устойчивости С примерно тот же, что при большом объеме выброса. Однако область наибольшего расхождения двух моделей переместилась с больших расстояний и малых скоростей ветра на малые расстояния и большие скорости ветра.
По другим категориям устойчивости картина примерно та же, что и для большого объема выброса (см. таблицу ниже).
Таблица 11 То же для объема выброса 200 м3/с при разных категориях устойчивости.
Рисунок 33 Устойчивость A. |
Рисунок 34 Устойчивость B. |
Рисунок 35 Устойчивость C. |
Рисунок 36 Устойчивость D. |
При расчете по модели ISC необходимо было сделать выбор из следующих вариантов.
- Городскойили сельский характер поверхности. В ISC3 этот параметр имеет специфический смысл, и не вездедаже в мегаполисе нужно выбирать «Город».
- Использовать фиксированную категорию устойчивости 3 ради гладкой сшивки с результатами расчетов по ОНД-86, либо использовать одно из известных эмпирическихправил оценки устойчивости по стандартным метеоданным. Посколькусколько-нибудь прямых наблюдений устойчивости в нашем распоряжении небыло, мы допускали, что использование косвенных оценок устойчивости можетне улучшить, а ухудшить результаты расчета. В качестве наиболееустоявшейся (хотя, возможно, и не самой точной) оценки мы брали оценку поТернеру на основе времени суток, скорости ветра и облачности.
- Использовать максимальные выбросы в г/с или реальные значения среднегодовых выбросов в т/г. Для сравнения с ОНД этот выбор не имеет значения, необходимо толькосчитать по тем же данным о выбросах и в ISC, и в ОНД. Мы выбрали вариант г/с.
Сравнение проводится в основном по одному загрязнителю (диоксиду азота), т.к. вид загрязнителя несуществен для сравнения, хотя разная пропорция загрязнителей в выбросах разных ТЭЦ и несколько влияет на результат. Сравнение проводится для нескольких временных интервалов: среднегодовые значения, максимум среднесуточных и максимум почасовых. Кроме того, использовалась как фиксированная, наиболее частая категория устойчивостиC, так и оценка устойчивости по текущим метеоусловиям.
Сначала приводим исходные данные для сравнения в 2 вариантах ISC.
Таблица 12 Среднегодовые значения, расчет по ОНД с учетом всех ТЭЦ одновременно.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.0139 |
0.06375 |
0.000307 |
0.005914 |
| Северо-Восточный АО |
0.01066 |
0.05489 |
0.0002767 |
0.004617 |
| Восточный АО |
0.01413 |
0.06567 |
0.0003158 |
0.007847 |
| Северо-Западный АО |
0.01407 |
0.06887 |
0.0003401 |
0.003156 |
| Северный АО |
0.0134 |
0.06117 |
0.0003072 |
0.003761 |
| Центральный АО |
0.01796 |
0.06153 |
0.0002927 |
0.006079 |
| Западный АО |
0.01295 |
0.06439 |
0.0003114 |
0.004753 |
| Юго-Восточный АО |
0.01751 |
0.07499 |
0.000344 |
0.009258 |
| Южный АО |
0.01295 |
0.06094 |
0.0002847 |
0.007606 |
| Юго-Западный АО |
0.01148 |
0.06128 |
0.0002905 |
0.006149 |
Таблица 13 Среднегодовые значения, расчет по ISC в городском варианте, устойчивость – по текущим метеоусловиям.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.02312 |
0.1267 |
0.0006544 |
0.01501 |
| Северо-Восточный АО |
0.01773 |
0.1106 |
0.0006055 |
0.01627 |
| Восточный АО |
0.02325 |
0.1313 |
0.0006795 |
0.01789 |
| Северо-Западный АО |
0.02606 |
0.1552 |
0.0008289 |
0.007268 |
| Северный АО |
0.02301 |
0.1241 |
0.0006666 |
0.01335 |
| Центральный АО |
0.02435 |
0.1103 |
0.0005526 |
0.01345 |
| Западный АО |
0.02203 |
0.1328 |
0.0006919 |
0.01161 |
| Юго-Восточный АО
| 0.02897 |
0.1365 |
0.0006505 |
0.02379 |
| Южный АО |
0.02255 |
0.1185 |
0.0005847 |
0.01751 |
| Юго-Западный АО |
0.02018 |
0.1213 |
0.000629 |
0.01392 |
Таблица 14 Среднегодовые значения, расчет по ISC в сельском варианте, устойчивость – по текущим метеоусловиям.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.01161 |
0.06212 |
0.0003296 |
0.007564 |
| Северо-Восточный АО |
0.008332 |
0.05247 |
0.0002951 |
0.003016 |
| Восточный АО |
0.01189 |
0.06326 |
0.0003358 |
0.009549 |
| Северо-Западный АО |
0.01041 |
0.05785 |
0.0003158 |
0.002963 |
| Северный АО |
0.01001 |
0.05339 |
0.0002987 |
0.002482 |
| Центральный АО |
0.01249 |
0.06082 |
0.0003218 |
0.005025 |
| Западный АО |
0.01055 |
0.06472 |
0.0003519 |
0.005208 |
| Юго-Восточный АО |
0.01558 |
0.06604 |
0.0003187 |
0.01838 |
| Южный АО |
0.01296 |
0.06323 |
0.0003191 |
0.01351 |
| Юго-Западный АО |
0.0123 |
0.07727 |
0.0004093 |
0.007934 |
Видно, что сельский вариант лучше согласуется с ОНД. Поэтому, исходя из общей политики сшивки ISC и ОНД (см. 3.2.1), мы далее ориентируемся именно на этот вариант. Однако надо еще проверить, насколько в нем согласуются пространственные распределения концентраций.
Таблица 15 Отношение концентрации ISC в сельском варианте к сумме среднегодовых концентраций от всех ТЭЦ, рассчитанных по ОНД. Отношения рассчитывались по клеткам, и затем суммировались по АО.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
| Северо-Восточный АО |
0.8285 |
1.127 |
1.283 |
| Восточный АО |
0.9793 |
1.148 |
1.287 |
| Северо-Западный АО |
1.416 |
1.697 |
1.926 |
| Северный АО |
0.9762 |
1.243 |
1.423 |
| Центральный АО |
0.6963 |
1.01 |
1.133 |
| Западный АО |
1.355 |
1.789 |
2.069 |
| Юго-Восточный АО |
0.9706 |
0.9703 |
1.03 |
| Южный АО |
1.066 |
1.114 |
1.211 |
| Юго-Западный АО |
1.208 |
1.463 |
1.651 |
Как видно, отношение ISC/ОНД довольно сильно варьирует даже на таком укрупненном уровне пространственной агрегации, как АО. (Заметим, что сначала отношения рассчитывались для отдельных клеток, а уже потом проводилась агрегация, так что отношение в последней таблице не в точности равно отношению клеток из двух предыдущих таблиц).
Таблица 16 Сравнение пространственного паттерна среднегодовых концентраций диоксида азота, рассчитанных по ISC (сельский вариант, фиксированная устойчивость С) и ОНД (сумма среднегодовых концентраций по ТЭЦ).
Рисунок 37 ОНД. Максимум 0.04 мг/м3. |
Рисунок 38 ISC. Максимум 0.04 мг/м3 |
Рисунок 39 ISC/ОНД. Максимум 2, минимум 0.5 |
Выводы: общий пространственный паттерн по городу достаточно хорошо согласуется в ISC и ОНД. Численные значения среднегодовых концентраций в отдельных клетках при этом могут различаться между указанными моделями в 2 раза. Но таких клеток единицы, и они сосредоточены вблизи некоторых ТЭЦ, т.к., как было выяснено выше, различия моделей наиболее сказываются вблизи трубы. Большая часть клеток имеет значения отношения ISC/ОНД около единицы (граница синего и зеленого цвета).
Проведем теперь такое же сравнение для варианта ISC с оценкой устойчивости по текущим метеоусловиям.
Таблица 17 Сравнение пространственного паттерна среднегодовых концентраций диоксида азота, рассчитанных по ISC (сельский вариант, устойчивость по текущим метеоусловиям) и ОНД (сумма среднегодовых концентраций по ТЭЦ).
Рисунок 40 ОНД. Максимум 0.04 мг/м3. |
Рисунок 41 ISC. Максимум 0.04 мг/м3 |
Рисунок 42 ISC/ОНД. Максимум 2, минимум 0.5 |
Выводы: общегородской пространственный паттерн несколько изменился по сравнению со случаем фиксированной устойчивости, но по-прежнему достаточно близок к паттерну ОНД. Различия ISC-ОНД теперь имеют четкую пространственную группировку: ISC дает большие значения на периферии, ОНД – в центре. В целом, нельзя сказать, что учет зависимости устойчивости от метеоусловий заметно улучшил или ухудшил соответствие ОНД-ISC.
Сначала приводим исходные данные для сравнения в 2 вариантах ISC.
Таблица 18 Максимум среднесуточных значений, по ОНД, с суммированием ТЭЦ в каждый момент времени.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.05483 |
0.2104 |
0.001037 |
0.02461 |
| Северо-Восточный АО |
0.04542 |
0.1668 |
0.0009092 |
0.0161 |
| Восточный АО |
0.04488 |
0.1954 |
0.0009539 |
0.02647 |
| Северо-Западный АО |
0.05962 |
0.2329 |
0.001171 |
0.01316 |
| Северный АО |
0.05547 |
0.2273 |
0.001213 |
0.01531 |
| Центральный АО |
0.08281 |
0.1854 |
0.0008191 |
0.0235 |
| Западный АО |
0.04828 |
0.2455 |
0.001247 |
0.01837 |
| Юго-Восточный АО |
0.05889 |
0.2264 |
0.001019 |
0.04409 |
| Южный АО |
0.05342 |
0.2015 |
0.0009788 |
0.04007 |
| Юго-Западный АО |
0.04463 |
0.2121 |
0.001024 |
0.02447 |
Таблица 19 Максимум среднесуточных значений, рассчитанных по ISC, сельский вариант, устойчивость – по текущим метеоусловиям.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.07827 |
0.388 |
0.001937 |
0.04916 |
| Северо-Восточный АО |
0.04839 |
0.3668 |
0.00189 |
0.02162 |
| Восточный АО |
0.07786 |
0.467 |
0.00241 |
0.05307 |
| Северо-Западный АО |
0.06405 |
0.3335 |
0.001703 |
0.01762 |
| Северный АО |
0.05668 |
0.3126 |
0.001656 |
0.02051 |
| Центральный АО |
0.075 |
0.3553 |
0.00176 |
0.04045 |
| Западный АО |
0.06433 |
0.5113 |
0.002466 |
0.02555 |
| Юго-Восточный АО |
0.1483 |
0.3607 |
0.001713 |
0.1273 |
| Южный АО |
0.1088 |
0.3382 |
0.001662 |
0.09288 |
| Юго-Западный АО |
0.06107 |
0.4464 |
0.002172 |
0.0435 |
Таблица 20 Максимум среднесуточных значений, рассчитанных по ISC, городской вариант, устойчивость – по текущим метеоусловиям.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.2575 |
1.213 |
0.006231 |
0.1892 |
| Северо-Восточный АО |
0.2333 |
1.097 |
0.00615 |
0.1347 |
| Восточный АО |
0.2434 |
1.153 |
0.005748 |
0.2326 |
| Северо-Западный АО |
0.313 |
1.673 |
0.008446 |
0.1121 |
| Северный АО |
0.2129 |
1.232 |
0.006343 |
0.1365 |
| Центральный АО |
0.2499 |
1.016 |
0.00482 |
0.2134 |
| Западный АО |
0.2844 |
1.287 |
0.006387 |
0.1519 |
| Юго-Восточный АО |
0.2839 |
1.139 |
0.00582 |
0.2636 |
| Южный АО |
0.2819 |
1.115 |
0.005905 |
0.2639 |
| Юго-Западный АО |
0.2148 |
1.201 |
0.006458 |
0.1937 |
Видно, что для максимума среднесуточных значений сельский вариант расчета ближе к ОНД, как это было и для среднегодовых значений.
Таблица 21 Сравнение пространственного паттерна максимума среднесуточных концентраций диоксида азота, рассчитанных по ISC (сельский вариант, фиксированная устойчивость С) и ОНД с суммированием ТЭЦ в каждый момент времени.
Рисунок 43 ОНД. Максимум 0.15 мг/м3. |
Рисунок 44 ISC. Максимум 0.15 мг/м3 |
Рисунок 45 ISC/ОНД. Максимум 3, минимум 0.33 |
Вывод: пространственные паттерны максимума среднесуточных концентраций различаются гораздо больше, чем среднегодовые. Особенно выражено это различие вблизи крупных ТЭЦ, в первую очередь ТЭЦ L. Для последней, как отмечалось выше, ввиду небольшого объема выброса, область максимальных расхождений между ОНД и ISC близка к области максимальных концентраций (небольшие удаления от трубы, большая скорость ветра).
Таблица 22 Сравнение пространственного паттерна максимума среднесуточных концентраций диоксида азота, рассчитанных по ISC (сельский вариант, устойчивость по текущим метеоусловиям) и ОНД с суммированием ТЭЦ в каждый момент времени.
Рисунок 46 ОНД. Максимум 0.15 мг/м3. |
Рисунок 47 ISC. Максимум 0.15 мг/м3 |
Рисунок 48 ISC/ОНД. Максимум 3, минимум 0.33 |
Как видно, в отличие от среднегодовых значений, пространственные паттерны максимума среднесуточных значений в целом практически нечувствительны к переходу от фиксированной устойчивости к оценке устойчивости по текущим метеоусловиям. Это может объясняться тем, что максимумы концентраций по ISC связаны для большинства клеток со значениями устойчивости, близкими к С.
Механизм формирования максимума среднесуточных значений выступает более выпукло в городском варианте ISC. На приводимом ниже рисунке видно, что максимумы пространственного паттерна связаны с несколькими линиями – опасными направлениями ветра. Они наиболее выражены для ТЭЦ L, по уже изложенной причине.
Рисунок 49 Максимум среднесуточных концентраций диоксида азота, рассчитанных по ISC (городской вариант, устойчивость по текущим метеоусловиям). Максимум 0.6.
Сначала приводим исходные данные, причем для ISC уже берем только сельский вариант.
Таблица 23 Максимум почасовых значений, по ОНД, с суммированием ТЭЦ в каждый момент времени.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.06917 |
0.2996 |
0.001466 |
0.02738 |
| Северо-Восточный АО |
0.05014 |
0.2501 |
0.00135 |
0.01655 |
| Восточный АО |
0.04991 |
0.2916 |
0.001414 |
0.02874 |
| Северо-Западный АО |
0.06204 |
0.2838 |
0.00143 |
0.01317 |
| Северный АО |
0.06482 |
0.3217 |
0.001722 |
0.01549 |
| Центральный АО |
0.1178 |
0.2563 |
0.001212 |
0.02409 |
| Западный АО |
0.0543 |
0.3596 |
0.00173 |
0.01855 |
| Юго-Восточный АО |
0.08804 |
0.3031 |
0.001333 |
0.05664 |
| Южный АО |
0.078 |
0.2969 |
0.001376 |
0.0482 |
| Юго-Западный АО |
0.05753 |
0.3337 |
0.001624 |
0.02498 |
Таблица 24 Максимум почасовых значений, рассчитанных по ISC, сельский вариант, устойчивость – по текущим метеоусловиям.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
0.09504 |
0.4714 |
0.002287 |
0.05262 |
| Северо-Восточный АО |
0.05572 |
0.42 |
0.002102 |
0.02163 |
| Восточный АО |
0.0951 |
0.6239 |
0.003081 |
0.0549 |
| Северо-Западный АО |
0.0692 |
0.3761 |
0.001885 |
0.01847 |
| Северный АО |
0.06621 |
0.3753 |
0.001945 |
0.02075 |
| Центральный АО |
0.1012 |
0.4224 |
0.002053 |
0.04311 |
| Западный АО |
0.07846 |
0.658 |
0.003118 |
0.02702 |
| Юго-Восточный АО |
0.1748 |
0.4253 |
0.001952 |
0.1353 |
| Южный АО |
0.1397 |
0.4227 |
0.001993 |
0.106 |
| Юго-Западный АО |
0.07502 |
0.5192 |
0.002454 |
0.04639 |
Таблица 25 Сравнение пространственного паттерна максимума почасовых концентраций диоксида азота, рассчитанных по ISC (сельский вариант, фиксированная устойчивость С) и ОНД с суммированием ТЭЦ в каждый момент времени.
Рисунок 50 ОНД. Максимум 0.3 мг/м3. |
Рисунок 51 ISC. Максимум 0.3 мг/м3 |
Рисунок 52 ISC/ОНД. Максимум 3, минимум 0.33 |
Как видно, ситуация по сравнению ОНД и ISC для почасовых максимумов в общем такая же, как для максимумов среднесуточных значений.
1 Моделирование по ОНД более или менее соответствует моделированию по ISC с категорией устойчивости C. При других категориях устойчивости различия резко возрастают. Поэтому для моделирования кратковременных явлений, протекающих при иных значениях устойчивости, лучше использовать ISC. Однако на больших промежутках времени именно категория C является наиболее типичной.
2 Если нет объективных оснований для предпочтения городского варианта ISC, в целях сравнимости с ОНД лучше использовать сельский вариант.
3 Для расчета среднегодовых концентраций равно применимы обе модели: они дают как весьма схожие пространственные паттерны, так и сходные количественные значения (различие на уровне АО максимум в 2 раза, а как правило, значительно меньше, и даже для отдельных клеток различие превышает 2 раза только в единичных случаях). При этом безразлично, использовать ISC с фиксированной категорией устойчивости C или с оценкой категории устойчивости по текущим метеоусловиям.
4 При расчете максимума среднесуточных или почасовых концентраций пространственные паттерны по ISC резко отличаются от паттернов по ОНД наличием довольно широкого пояса повышенных значений вокруг основных ТЭЦ. Тем не менее, средние на уровне АО все же, как правило, согласуются с точностью до 2 раз. На уровне клеток различие достигает 3 раз, а для отдельных клеток в непосредственной близости к ТЭЦ – и более. Поэтому совместное использование двух моделей в этом случае целесообразно только при усреднении по достаточно большим территориям. Для малых территорий указанная пара моделей может быть рассмотрена только как верхняя и нижняя граница расчетных концентраций.
Точное моделирование устойчивости по текущим метеоусловиям и в этом случае практически не меняет степени согласия с ОНД по сравнению с фиксированной категорией устойчивости C.
В этой главе приводятся основные результаты расчета концентраций, на которых базируется последующий расчет риска. За основу взята модель ОНД. Содержание данной главы служит вспомогательным материалом для анализа рисков.
Здесь приводятся сопоставимые результаты для трех вариантов временного интервала: среднегодовые значения, максимумы среднесуточных и максимумы почасовых.
Таблица 26 ОНД по реальным выбросам среднегодовая. |
Таблица 27 То же. Максимум среднесуточных. |
| |
Диоксид азота
| Диоксид серы |
Зола углей |
Зола мазута |
| Все ТЭЦ |
0.003953 |
0.0005953 |
3.035 10-5 |
2.817 10-6 |
| ТЭЦ B |
4.5 10-5 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ C |
6.943 10-5 |
5.046 10-5 |
0 |
2.113 10-7 |
| ТЭЦ D |
0.0003197 |
1.215 10-5 |
0 |
4.813 10-8 |
| ТЭЦ E |
0.0001039 |
2.01 10-5 |
0 |
1.554 10-7 |
| ТЭЦ F |
0.0001609 |
7.045 10-6 |
0 |
2.479 10-8 |
| ТЭЦ H |
0.0004712 |
4.65 10-5 |
0 |
1.782 10-7 |
| ТЭЦ J |
0.0003337 |
1.862 10-5 |
0 |
1.568 10-7 |
| ТЭЦ K |
0.0005316 |
0.0001199 |
0 |
4.64 10-7 |
| ТЭЦ L |
0.0002058 |
5.292 10-5 |
3.325 10-5 |
1.723 10-7 |
| ТЭЦ N |
0.0003172 |
9.495 10-5 |
0 |
7.923 10-7 |
| ТЭЦ O |
0.000533 |
0.0001176 |
0 |
4.468 10-7 |
| ТЭЦ P |
0.0002688 |
9.67 10-5 |
0 |
3.656 10-7 |
| ТЭЦ Q |
6.761 10-6 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ R |
2.512 10-5 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ G |
0.0005605 |
0 |
0 |
0 |
|
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола углей |
Зола мазута |
| Все ТЭЦ |
0.01712 |
0.002496 |
0.0005514 |
1.484 10-5 |
| ТЭЦ B |
0.0005479 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ C |
0.001158 |
0.0003551 |
0 |
1.487 10-6 |
| ТЭЦ D |
0.004259 |
0.0001642 |
0 |
6.581 10-7 |
| ТЭЦ E |
0.001568 |
0.0003049 |
0 |
2.358 10-6 |
| ТЭЦ F |
0.002147 |
9.415 10-5 |
0 |
3.373 10-7 |
| ТЭЦ H |
0.005066 |
0.0005121 |
0 |
1.969 10-6 |
| ТЭЦ J |
0.004426 |
0.0002447 |
0 |
2.067 10-6 |
| ТЭЦ K |
0.005877 |
0.001335 |
0 |
5.174 10-6 |
| ТЭЦ L |
0.003414 |
0.0008777 |
0.0005514 |
2.864 10-6 |
| ТЭЦ N |
0.005092 |
0.001525 |
0 |
1.273 10-5 |
| ТЭЦ O |
0.005912 |
0.001299 |
0 |
4.94 10-6 |
| ТЭЦ P |
0.004749 |
0.001699 |
0 |
6.427 10-6 |
| ТЭЦ Q |
9.874 10-5 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ R |
0.000288 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ G |
0.00784 |
0 |
0 |
0 |
|
Таблица 28 ОНД по реальным выбросам. Максимум среднесуточных к среднегодовым. Весь город.
| |
Азота диоксид |
Серы диоксид |
Ванадия пятиокись |
Взвешенные вещества |
| Все ТЭЦ |
4.331 |
4.192 |
5.268 |
18.17 |
| ТЭЦ B |
12.17 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ C |
16.68 |
7.037 |
7.037 |
- |
| ТЭЦ D |
13.32 |
13.52 |
13.67 |
- |
| ТЭЦ E |
15.09 |
15.17 |
15.17 |
- |
| ТЭЦ F |
13.34 |
13.36 |
13.6 |
- |
| ТЭЦ H |
10.75 |
11.01 |
11.05 |
- |
| ТЭЦ J |
13.26 |
13.14 |
13.18 |
- |
| ТЭЦ K |
11.06 |
11.14 |
11.15 |
- |
| ТЭЦ L |
16.58 |
16.58 |
16.62 |
16.59 |
| ТЭЦ N |
16.05 |
16.07 |
16.07 |
- |
| ТЭЦ O |
11.09 |
11.05 |
11.06 |
- |
| ТЭЦ P |
17.67 |
17.57 |
17.58 |
- |
| ТЭЦ Q |
14.6 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ R |
11.46 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ G |
13.99 |
- |
- |
- |
|
Таблица 29 ОНД по реальным выбросам. Максимум среднесуточных к среднегодовым. Сумма по ТЭЦ.
| |
Азота диоксид |
Серы диоксид |
Ванадия пятиокись |
Взвешенные вещества |
| Весь город |
4.331 |
4.192 |
5.268 |
18.17 |
| Северо-Восточный |
4.119 |
4.272 |
6.486 |
16.42 |
| Восточный |
3.813 |
3.9 |
5.737 |
16.04 |
| Северо-Западный |
6.345 |
5.488 |
6.551 |
18.09 |
| Северный |
4.528 |
4.834 |
5.784 |
15.77 |
| Центральный |
4.93 |
3.809 |
4.509 |
16.05 |
| Западный |
5.202 |
5.488 |
5.949 |
20.11 |
| Юго-Восточный |
3.334 |
2.901 |
4.152 |
18.54 |
| Южный |
3.663 |
4.13 |
4.407 |
21.53 |
| Юго-Западный |
4.113 |
4.147 |
4.804 |
21.04 |
|
| Среднегодовые значения |
Годичный максимум среднесуточных |
Годичный максимум почасовых |
Рисунок 53 Диоксид азота. Максимум 0.01 |
Рисунок 54 Диоксид азота. Максимум 0.04 |
Рисунок 55 Диоксид азота Максимум 0.085. |
Рисунок 56 Диоксид серы. Максимум 0.001 |
Рисунок 57 Диоксид серы. Максимум 0.005 |
Рисунок 58 Диоксид серы. Максимум 0.01 |
Рисунок 59 Зола мазута. Максимум 0.000005. |
Рисунок 60 Зола мазута. Максимум 0.00005. |
Рисунок 61 Зола мазута. Максимум 0.0001. |
Рисунок 62 Зола углей. Максимум 0.0001 |
Рисунок 63 Зола углей. Максимум 0.002 |
Рисунок 64 Зола углей. Максимум 0.005 |
В этом разделе мы сначала приводим те же данные, что и в предыдущем разделе, но рассчитанные по максимальным выбросам (г/с). Затем сравниваем результаты с результатами по реальным выбросам из предыдущего раздела. Кроме того, поскольку максимальные выбросы, как отмечалось выше, соответствуют относительно коротким временным интервалам, приводится отношение соответствующих концентраций к ПДК м.р. При этом, исходя из подхода к повторяющейся опасности, изложенного в 3.1.1, используются не просто максимумы почасовых значений, а 95% квантили годичных гистограмм почасовых концентраций. Примеры гистограмм приводятся в следующем разделе.
Отношение к ПДК м.р. находится для трех рассмотренных загрязнителей (у золы мазута нет соответствующей референтной величины) в пределах 0.5 – 1 для отдельных клеток. Это дает основания ожидать значения риска для повторяющейся опасности несколько больше единицы. Более детально эти значения приведены в главах 7 и 9.
Таблица 30 Среднегодовые значения по максимальным выбросам г/с
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола углей |
Зола мазута |
| Все ТЭЦ |
0.01155 |
0.0503 |
0.001201 |
0.0002378 |
| ТЭЦ B |
0.0004935 |
- |
0 |
- |
| ТЭЦ C |
0.0002015 |
0.001948 |
0 |
7.971 10-6 |
| ТЭЦ D |
0.001255 |
0.00506 |
0 |
1.684 10-5 |
| ТЭЦ E |
0.0004021 |
0.002299 |
0 |
1.301 10-5 |
| ТЭЦ F |
0.0002793 |
0.002362 |
0 |
1.276 10-5 |
| ТЭЦ H |
0.001335 |
0.006977 |
0 |
3.595 10-5 |
| ТЭЦ J |
0.001067 |
0.003865 |
0 |
2.194 10-5 |
| ТЭЦ K |
0.001203 |
0.007071 |
0 |
3.991 10-5 |
| ТЭЦ L |
0.001681 |
0.002156 |
0.001315 |
5.802 10-7 |
| ТЭЦ N |
0.0005664 |
0.005073 |
0 |
2.511 10-5 |
| ТЭЦ O |
0.001019 |
0.009618 |
0 |
4.543 10-5 |
| ТЭЦ P |
0.0004046 |
0.003869 |
0 |
1.828 10-5 |
| ТЭЦ Q |
2.267 10-5 |
- |
0 |
- |
| ТЭЦ R |
6.436 10-5 |
- |
0 |
- |
| ТЭЦ G |
0.001551 |
0 |
0 |
0 |
|
Таблица 31 Среднегодовые значения по реальным выбросам т/г
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола углей |
Зола мазута |
| Все ТЭЦ |
0.003953 |
0.0005953 |
3.035 10-5 |
2.817 10-6 |
| ТЭЦ B |
4.5 10-5 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ C |
6.943 10-5 |
5.046 10-5 |
0 |
2.113 10-7 |
| ТЭЦ D |
0.0003197 |
1.215 10-5 |
0 |
4.813 10-8 |
| ТЭЦ E |
0.0001039 |
2.01 10-5 |
0 |
1.554 10-7 |
| ТЭЦ F |
0.0001609 |
7.045 10-6 |
0 |
2.479 10-8 |
| ТЭЦ H |
0.0004712 |
4.65 10-5 |
0 |
1.782 10-7 |
ТЭЦ J |
0.0003337 |
1.862 10-5 |
0 |
1.568 10-7 |
| ТЭЦ K |
0.0005316 |
0.0001199 |
0 |
4.64 10-7 |
| ТЭЦ L |
0.0002058 |
5.292 10-5 |
3.325 10-5 |
1.723 10-7 |
| ТЭЦ N |
0.0003172 |
9.495 10-5 |
0 |
7.923 10-7 |
| ТЭЦ O |
0.000533 |
0.0001176 |
0 |
4.468 10-7 |
| ТЭЦ P |
0.0002688 |
9.67 10-5 |
0 |
3.656 10-7 |
| ТЭЦ Q |
6.761 10-6 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ R |
2.512 10-5 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ G |
0.0005605 |
0 |
0 |
0 |
|
Таблица 32 Среднегодовые концентрации по г/с к концентрациям по реальным выбросам.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Весь город |
2.921 |
84.49 |
84.42 |
39.56 |
| Северо-Восточный АО |
2.772 |
76.19 |
78.81 |
39.56 |
| Восточный АО |
2.938 |
80.71 |
73.28 |
39.56 |
| Северо-Западный АО |
2.826 |
83.42 |
86.67 |
39.56 |
| Северный АО |
2.866 |
82.22 |
85.83 |
39.56 |
| Центральный АО |
3.094 |
89.03 |
92.03 |
39.56 |
| Западный АО |
2.898 |
81.45 |
84.81 |
39.56 |
| Юго-Восточный АО |
3.06 |
91.28 |
85 |
39.56 |
| Южный АО |
2.91 |
89.03 |
89.06 |
39.56 |
| Юго-Западный АО |
2.733 |
83.87 |
87.32 |
39.56 |
|
Таблица 33 Среднегодовые концентрации по г/с к концентрациям по реальным выбросам.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола мазута |
Зола углей |
| Все ТЭЦ |
2.921 |
84.49 |
84.42 |
39.56 |
| ТЭЦ B |
10.97 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ C |
2.903 |
38.6 |
37.72 |
- |
| ТЭЦ D |
3.926 |
416.4 |
350 |
- |
| ТЭЦ E |
3.871 |
114.4 |
83.71 |
- |
| ТЭЦ F |
1.736 |
335.2 |
514.6 |
- |
| ТЭЦ H |
2.834 |
150 |
201.8 |
- |
| ТЭЦ J |
3.197 |
207.6 |
140 |
- |
| ТЭЦ K |
2.264 |
58.99 |
86.02 |
- |
| ТЭЦ L |
8.168 |
40.74 |
3.368 |
39.56 |
| ТЭЦ N |
1.785 |
53.43 |
31.69 |
- |
| ТЭЦ O |
1.912 |
81.82 |
101.7 |
- |
| ТЭЦ P |
1.505 |
40.01 |
50 |
- |
| ТЭЦ Q |
3.353 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ R |
2.562 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ G |
2.767 |
- |
- |
- |
|
Таблица 34 Максимумы почасовых, по г/с
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола углей |
Зола мазута |
| Все ТЭЦ |
0.1262 |
0.5556 |
0.02738 |
0.002703 |
| ТЭЦ B |
0.007137 |
- |
0 |
- |
| ТЭЦ C |
0.006707 |
0.0644 |
0 |
0.0002636 |
| ТЭЦ D |
0.02311 |
0.09941 |
0 |
0.0003309 |
| ТЭЦ E |
0.008955 |
0.05122 |
0 |
0.0002898 |
| ТЭЦ F |
0.007232 |
0.06146 |
0 |
0.000332 |
| ТЭЦ H |
0.02068 |
0.1241 |
0 |
0.0006398 |
| ТЭЦ J |
0.02414 |
0.08627 |
0 |
0.0004898 |
| ТЭЦ K |
0.02225 |
0.1334 |
0 |
0.0007512 |
| ТЭЦ L |
0.03499 |
0.04488 |
0.02738 |
1.209E-05 |
| ТЭЦ N |
0.01492 |
0.1362 |
0 |
0.0006746 |
| ТЭЦ O |
0.01869 |
0.1744 |
0 |
0.0008236 |
| ТЭЦ P |
0.01063 |
0.1007 |
0 |
0.0004757 |
| ТЭЦ Q |
0.0004893 |
- |
0 |
- |
| ТЭЦ R |
0.0009256 |
- |
0 |
- |
| ТЭЦ G |
0.02666 |
0 |
0 |
0 |
|
Таблица 35 Максимум среднесуточных по т/г.
| |
Диоксид азота |
Диоксид серы |
Зола углей |
Зола мазута |
| Все ТЭЦ |
0.01712 |
0.002496 |
0.0005514 |
1.484 10-5 |
| ТЭЦ B |
0.0005479 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ C |
0.001158 |
0.0003551 |
0 |
1.487 10-6 |
| ТЭЦ D |
0.004259 |
0.0001642 |
0 |
6.581 10-7 |
| ТЭЦ E |
0.001568 |
0.0003049 |
0 |
2.358 10-6 |
| ТЭЦ F |
0.002147 |
9.415 10-5 |
0 |
3.373 10-7 |
| ТЭЦ H |
0.005066 |
0.0005121 |
0 |
1.969 10-6 |
| ТЭЦ J |
0.004426 |
0.0002447 |
0 |
2.067 10-6 |
| ТЭЦ K |
0.005877 |
0.001335 |
0 |
5.174 10-6 |
| ТЭЦ L |
0.003414 |
0.0008777 |
0.0005514 |
2.864 10-6 |
| ТЭЦ N |
0.005092 |
0.001525 |
0 |
1.273 10-5 |
| ТЭЦ O |
0.005912 |
0.001299 |
0 |
4.94 10-6 |
| ТЭЦ P |
0.004749 |
0.001699 |
0 |
6.427 10-6 |
| ТЭЦ Q |
9.874 10-5 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ R |
0.000288 |
0 |
0 |
0 |
| ТЭЦ G |
0.00784 |
0 |
0 |
0 |
|
| ОНД по максимальным выбросам г/с - среднегодовые значения |
ОНД по максимальным выбросам г/с - годичный максимум среднесуточных
| ОНД по максимальным выбросам г/с - годичный максимум почасовых |
Рисунок 65 Диоксид азота. Максимум 0.04. |
Рисунок 66 Диоксид азота. Максимум 0.15 |
Рисунок 67 Диоксид азота. Максимум 0.3 |
Рисунок 68 Диоксид серы. Максимум 0.1 |
Рисунок 69 Диоксид серы. Максимум 0.5 |
Рисунок 70 Диоксид серы. Максимум 1 |
Рисунок 71 Зола мазута. Максимум 0.0005. |
Рисунок 72 Зола мазута. Максимум 0.0025. |
Рисунок 73 Зола мазута. Максимум 0.005. |
Рисунок 74 Зола углей. Максимум 0.012 |
Рисунок 75 Зола углей. Максимум 0.1 |
Рисунок 76 Зола углей. Максимум 0.12 |
| ОНД по реальным выбросам т/г - годичный максимум почасовых |
ОНД по максимальным выбросам г/с - годичный максимум почасовых значений |
ОНД по г/с - отношение к ПДК м.р. Часовые гистограммы урезаны по 95%. |
Рисунок 77 Диоксид азота Максимум 0.085. |
Рисунок 78 Диоксид азота Максимум 0.3. |
Рисунок 79 Диоксид азота. Максимум (красный цвет) 1. |
Рисунок 80 Диоксид серы. Максимум 0.01 |
Рисунок 81 Диоксид серы. Максимум 1 |
Рисунок 82 Диоксид серы. Максимум (красный цвет) 1. |
Рисунок 83 Зола мазута. Максимум 0.0001. |
Рисунок 84 Зола мазута. Максимум 0.005. |
Для золы мазута нет ПДК м.р. |
Рисунок 85 Зола углей. Максимум 0.005 |
Рисунок 86 Зола углей. Максимум 0.12 |
Рисунок 87 Зола углей. Максимум 0,5. |
Мы довольно широко используем понятие квантилей гистограмм концентраций и рисков. В данном разделе приводится иллюстративный материал, позволяющий представить работу с этими гистограммами на примере концентраций.
Рисунок 88 NO2. Гистограммы почасовые по АО. ОНД на основе г/с. Год.
Рисунок 89 SO2. Гистограммы почасовые по АО. ОНД на основе г/с. Год.
В двух вышеприведенных графиках по горизонтали – значение концентрации соответствующего загрязнителя, по вертикали – частота повторения этого значения в почасовых измерениях за год. Каждый ряд слева направо – гистограмма для одного АО.
Два последующих графика – то же, но «вид сверху». При этом высота столбца кодируется цветом. Кроме того, каждая гистограмма (т.е. «строка») соответствует не АО, а клетке. Правая граница залитых ячеек в каждой строке – максимум в данной клетке. Максимум оси абсцисс, общий для всех клеток, приведен в подписи.
Рисунок 90 ОНД по г/с. Отношение к ПДК м.р. Диоксид азота. Гистограмма каждой клетки по часам. Максимум 1.85.
Рисунок 91 ОНД по г/с. Отношение к ПДК м.р. Диоксид серы. Гистограмма каждой клетки по часам. Максимум 1.32.
В этом разделе на всех временных интервалах применяется одна и та же система референтных концентраций, описанная в 1 части отчета. Расчеты риска с адаптацией референтных концентраций к временному интервалу воздействия описаны в гл. 9
Риск рассчитывался как сумма отношения расчетных концентраций к референтным, взятая по всем загрязнителям. Сценарий экспозиций был максимально упрощен: одна группа населения, постоянно пребывающая по месту жительства и подверженная непосредственному круглосуточному воздействию концентраций загрязнителей в атмосфере.
Таблица 36 Риск по ОНД, среднегодовым, реальным выбросам.
| |
Все |
Азота диоксид |
Серы диоксид |
Зола углей |
Зола мазута |
| Весь город |
0.155 |
0.09881 |
0.01274 |
0.0003325 |
0.04308 |
| Северо-Восточный |
0.149 |
0.0907 |
0.01309 |
0.0002609 |
0.04494 |
| Восточный |
0.1723 |
0.1033 |
0.0145 |
0.0004284 |
0.05403 |
| Северо-Западный |
0.1032 |
0.06501 |
0.008818 |
0.0002052 |
0.02919 |
| Северный |
0.1385 |
0.08943 |
0.01121 |
0.0002405 |
0.03764 |
| Центральный |
0.2071 |
0.145 |
0.0145 |
0.0003888 |
0.04727 |
| Западный |
0.1079 |
0.06716 |
0.00959 |
0.0002475 |
0.03092 |
| Юго-Восточный |
0.2028 |
0.1311 |
0.01585 |
0.0005422 |
0.0553 |
| Южный |
0.1636 |
0.1045 |
0.0136 |
0.0003849 |
0.04507 |
| Юго-Западный |
0.1502 |
0.09313 |
0.01347 |
0.000294 |
0.04334 |
|
Таблица 37 То же.
| |
Все вещества |
Азота диоксид |
Серы диоксид |
Зола мазута |
Зола углей |
| Все ТЭЦ |
0.155 |
0.09881 |
0.01274 |
0.04308 |
0.0004 |
| ТЭЦ B |
0.001125 |
0.001125 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ C |
0.005764 |
0.001736 |
0.001009 |
0.003019 |
- |
| ТЭЦ D |
0.008923 |
0.007992 |
0.000243 |
0.0006875 |
- |
| ТЭЦ E |
0.005219 |
0.002597 |
0.000402 |
0.00222 |
- |
| ТЭЦ F |
0.004518 |
0.004023 |
0.0001409 |
0.0003542 |
- |
| ТЭЦ H |
0.01526 |
0.01178 |
0.00093 |
0.002545 |
- |
| ТЭЦ J |
0.01095 |
0.008342 |
0.0003724 |
0.00224 |
- |
| ТЭЦ K |
0.02242 |
0.01331 |
0.002402 |
0.0067 |
- |
| ТЭЦ L |
0.0109 |
0.006151 |
0.001268 |
0.003083 |
0.0004 |
| ТЭЦ N |
0.02115 |
0.00793 |
0.001899 |
0.01132 |
- |
| ТЭЦ O |
0.02206 |
0.01333 |
0.002351 |
0.006383 |
- |
| ТЭЦ P |
0.01644 |
0.007896 |
0.002273 |
0.006273 |
- |
| ТЭЦ Q |
0.0001855 |
0.0001855 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ R |
0.000628 |
0.000628 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ G |
0.01401 |
0.01401 |
- |
- |
- |
|
Таблица 38 То же.
| |
Весь город |
Северо-Восточный |
Восточный |
Северо-Западный |
Северный |
Центральный |
Западный |
Юго-Восточный |
Южный |
Юго-Западный |
| Все ТЭЦ |
0.155 |
0.149 |
0.1724 |
0.1033 |
0.1386 |
0.2072 |
0.108 |
0.2029 |
0.1636 |
0.1503 |
| ТЭЦ B |
0.001125 |
0.0005177 |
0.000652 |
0.0005913 |
0.001133 |
0.00435 |
0.00096 |
0.0006805 |
0.0006386 |
0.0006021 |
| ТЭЦ C |
0.005764 |
0.005779 |
0.00857 |
0.004485 |
0.005462 |
0.004464 |
0.003975 |
0.009056 |
0.005414 |
0.004668 |
| ТЭЦ D |
0.008923 |
0.004968 |
0.007824 |
0.003728 |
0.004953 |
0.0127 |
0.004973 |
0.02074 |
0.01272 |
0.007695 |
| ТЭЦ E |
0.005219 |
0.005464 |
0.009332 |
0.003152 |
0.004477 |
0.004619 |
0.002507 |
0.009087 |
0.004703 |
0.003633 |
| ТЭЦ F |
0.004518 |
0.002833 |
0.005843 |
0.003215 |
0.00347 |
0.004228 |
0.002345 |
0.007494 |
0.006496 |
0.00474 |
| ТЭЦ H |
0.01526 |
0.01394 |
0.01499 |
0.01368 |
0.02055 |
0.02819 |
0.01326 |
0.01044 |
0.01016 |
0.01208 |
| ТЭЦ J |
0.01095 |
0.006751 |
0.01004 |
0.006958 |
0.00816 |
0.009887 |
0.007577 |
0.02043 |
0.01782 |
0.01095 |
| ТЭЦ K |
0.02242 |
0.04523 |
0.02194 |
0.01784 |
0.03064 |
0.0291 |
0.01218 |
0.01747 |
0.01545 |
0.01191 |
| ТЭЦ L |
0.0109 |
0.008594 |
0.01468 |
0.006522 |
0.007744 |
0.01249 |
0.007947 |
0.01801 |
0.0126 |
0.009533 |
| ТЭЦ N |
0.02115 |
0.02482 |
0.03946 |
0.0129 |
0.01774 |
0.02021 |
0.01221 |
0.02806 |
0.01831 |
0.01663 |
| ТЭЦ O |
0.02206 |
0.01011 |
0.01709 |
0.01583 |
0.01235 |
0.02325 |
0.01992 |
0.0291 |
0.03015 |
0.04074 |
| ТЭЦ P |
0.01644 |
0.01227 |
0.01239 |
0.01058 |
0.01239 |
0.01877 |
0.0166 |
0.01885 |
0.02386 |
0.02227 |
| ТЭЦ Q |
0.0001855 |
0.0002439 |
0.0003704 |
0.0001287 |
0.0001774 |
0.0001901 |
0.0001295 |
0.0002056 |
0.0001059 |
0.0001183 |
| ТЭЦ R |
0.000628 |
0.001555 |
0.0002647 |
0.0005751 |
0.002277 |
0.0003701 |
0.000155 |
0.000181 |
0.0001558 |
0.0001177 |
| ТЭЦ G |
0.01401 |
0.009784 |
0.01441 |
0.005538 |
0.01039 |
0.03967 |
0.006216 |
0.02 |
0.01131 |
0.008786 |
Рисунок 92 То же в графическом виде. Разбивка по ТЭЦ и АО. Максимум риска – черный цвет – 0.05.
Далее приводятся пространственные паттерны риска. Мы не анализируем их подробно, потому что все они заметно меньше единицы в любой клетке.
Рисунок 93 Риск по среднегодовым ОНД-концентрациям, реальным выбросам. Сумма по всем ТЭЦ. Максимум 0.3.
Таблица 39 Риск по среднегодовым ОНД-концентрациям, реальным выбросам. По отдельным ТЭЦ. Максимум – черный цвет – 0.3.
Рисунок 94 ЭЦ 9. |
Рисунок 95 ТЭЦ E. |
Рисунок 96 ТЭЦ H. |
Рисунок 97 ТЭЦ K. |
Рисунок 98 ТЭЦ L. |
Рисунок 99 ТЭЦ N. |
Рисунок 100 ТЭЦ O |
Рисунок 101 ТЭЦ P |
Рисунок 102 ТЭЦ J |
Рисунок 103 ТЭЦ G. |
Теперь перейдем к основной задаче данной работы - ранжировке опасности по ТЭЦ и АО. EHIPS выполняет такую ранжировку автоматически, и результаты приведены ниже.
Рисунок 104 Риск по среднегодовым ОНД-концентрациям, реальным выбросам. Ранжировка ТЭЦ по вкладам в риск каждого АО. Первые ранги – слева. Максимум риска – черный цвет – 0.05.
Таблица 40 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 |
Общий балл, часть 1 |
Общий ранг, часть 1 |
Общий балл, Таблица 38 |
Общий ранг, Таблица 38 |
| ТЭЦ C |
- |
- |
4 |
6 |
0.005764 |
10 |
| ТЭЦ D |
1 |
7 |
- |
- |
0.008923 |
9 |
| ТЭЦ H |
6 |
5 |
- |
- |
0.01526 |
5 |
| ТЭЦ J |
- |
- |
1 |
7 |
0.01095 |
7 |
| ТЭЦ K |
13 |
2 |
8 |
3 |
0.02242 |
1 |
| ТЭЦ L |
- |
- |
5 |
5 |
0.0109 |
8 |
| ТЭЦ N |
10 |
3 |
16 |
1 |
0.02115 |
3 |
| ТЭЦ O |
15 |
1 |
13 |
2 |
0.02206 |
2 |
| ТЭЦ P |
6 |
4 |
7 |
4 |
0.01644 |
4 |
| ТЭЦ G |
3 |
6 |
- |
- |
0.01401 |
6 |
Полученную ранжировку сравниваем с аналогичными результатами из 1 части отчета. Кроме того, общий ранг по всем АО можно сравнить с ранжировкой, которую содержит Таблица 38, столбец «Весь город».
Таблица 41 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – по части 1.
| 1 |
|
23 |
|
|
| 2 |
|
|
|
25 |
| 3 |
|
|
21 |
|
| 4 |
26 |
|
|
|
| |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 42 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – Таблица 38
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
| 3 |
|
|
|
|
|
|
23 |
|
|
| 4 |
|
|
|
|
|
26 |
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
| 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Визуально наблюдается некоторая корреляция между текущей ранжировкой и полученной в 1 части отчета, но точек слишком мало, чтобы судить о степени этой корреляции. В то же время, корреляция «текущая ранжировка - Таблица 38» достаточно четкая. Это позволяет указать ТЭЦ K, ТЭЦ O и в меньшей степени – ТЭЦ N как наиболее опасные с точки зрения среднегодового риска.
Далее проведем обратную ранжировку: упорядочим для каждой ТЭЦ АО по степени опасности от данной ТЭЦ, и затем определим ранги АО в среднем по всем ТЭЦ. Это даст ранговую оценку степени опасности для разных АО.
Рисунок 105 Риск по среднегодовым ОНД-концентрациям, реальным выбросам. Ранжировка АО по вкладу в риск от каждой ТЭЦ. Первые ранги – слева. Максимум риска – черный цвет – 0.05.
Полученную ранжировку сравним с аналогичными результатами из 1 части отчета. Кроме того, общий ранг по всем ТЭЦ можно сравнить с ранжировкой по сумме ТЭЦ, которую содержит Таблица 38, строка «Все ТЭЦ».
Таблица 43 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 из 1 части отчета и ранжировка, которую дает Таблица 38.
| АО |
Общий балл |
Общий ранг |
Часть 1 - балл |
Часть 1 - ранг |
Таблица 38 - балл |
Таблица 38 - ранг |
| Северо-Вост. |
10 |
5 |
8 |
6 |
0.149 |
6 |
| Вост. |
16 |
2 |
9 |
5 |
0.1724 |
3 |
| Север. |
9 |
6 |
14 |
3 |
0.1033 |
9 |
| Северо-Зап. |
1 |
8 |
5 |
9 |
0.1386 |
7 |
| Центр. |
11 |
4 |
23 |
1 |
0.2072 |
1 |
| Зап. |
1 |
9 |
7 |
7 |
0.108 |
8 |
| Юго-Вост. |
24 |
1 |
17 |
2 |
0.2029 |
2 |
| Южн. |
12 |
3 |
5 |
8 |
0.1636 |
4 |
| Юго-Зап. |
6 |
7 |
11 |
4 |
0.1503 |
5 |
Видно, что ранжировки, которые дает Рисунок 105 и Таблица 38, неплохо коррелируют, за исключением Центрального АО. Между этими результатами и данными из части 1 отчета корреляция заметно хуже, но это и естественно, т.к. в части 1 использовались неточные данные о высоте труб ТЭЦ.
Таблица 44 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – по части 1.
| 1 |
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
| 3 |
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
| 4 |
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
| 6 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 7 |
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
| 9 |
|
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 45 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали– Таблица 38.
| 1 |
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
| 3 |
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
| 4 |
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
| 5 |
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 7 |
|
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 9 |
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
В целом, наибольший ранг опасности получился в Юго-Восточном и Центральном АО, наименьший – в Северо-Западном и Западном АО.
Таблица 46 ОНД по реальным выбросам, максимум среднесуточных
| |
Все |
Азота диоксид |
Серы диоксид |
Зола углей |
Зола мазута |
| Весь город |
0.6954 |
0.428 |
0.04991 |
0.005514 |
0.212 |
| Северо-Восточный |
0.7001 |
0.3736 |
0.0522 |
0.003995 |
0.2703 |
| Восточный |
0.7456 |
0.3939 |
0.05326 |
0.006473 |
0.2919 |
| Северо-Западный |
0.6376 |
0.4124 |
0.04485 |
0.00325 |
0.1771 |
| Северный |
0.6609 |
0.4049 |
0.05049 |
0.003419 |
0.202 |
| Центральный |
0.9707 |
0.7147 |
0.0515 |
0.005582 |
0.1989 |
| Западный |
0.573 |
0.3494 |
0.04874 |
0.004418 |
0.1705 |
| Юго-Восточный |
0.7057 |
0.4371 |
0.04326 |
0.009294 |
0.216 |
| Южный |
0.6293 |
0.3828 |
0.05267 |
0.00755 |
0.1863 |
| Юго-Западный |
0.6356 |
0.383 |
0.05222 |
0.005648 |
0.1948 |
|
Таблица 47 То же.
| |
Все |
Азота диоксид |
Серы диоксид |
Зола углей |
Зола мазута |
| Все ТЭЦ |
0.6954 |
0.428 |
0.04991 |
0.005514 |
0.212 |
| ТЭЦ B |
0.0137 |
0.0137 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ C |
0.05729 |
0.02895 |
0.007101 |
- |
0.02124 |
| ТЭЦ D |
0.1192 |
0.1065 |
0.003285 |
- |
0.009401 |
| ТЭЦ E |
0.07898 |
0.03919 |
0.006097 |
- |
0.03369 |
| ТЭЦ F |
0.06037 |
0.05367 |
0.001883 |
- |
0.004818 |
| ТЭЦ H |
0.165 |
0.1267 |
0.01024 |
- |
0.02813 |
| ТЭЦ J |
0.1451 |
0.1106 |
0.004894 |
- |
0.02953 |
| ТЭЦ K |
0.2475 |
0.1469 |
0.02671 |
- |
0.07391 |
| ТЭЦ L |
0.1493 |
0.08534 |
0.01755 |
0.005514 |
0.04091 |
| ТЭЦ N |
0.3397 |
0.1273 |
0.03051 |
- |
0.1819 |
| ТЭЦ O |
0.2443 |
0.1478 |
0.02598 |
- |
0.07058 |
| ТЭЦ P |
0.2445 |
0.1187 |
0.03398 |
- |
0.09181 |
| ТЭЦ Q |
0.002469 |
0.002469 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ R |
0.007199 |
0.007199 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ G |
0.196 |
0.196 |
- |
- |
- |
|
Таблица 48 То же.
| |
Весь город |
Северо-Восточный |
Восточный |
Северо-Западный |
Северный |
Центральный |
Западный |
Юго-Восточный |
Южный |
Юго-Западный |
| Все ТЭЦ |
0.6954 |
0.7001 |
0.7456 |
0.6376 |
0.6609 |
0.9707 |
0.573 |
0.7057 |
0.6293 |
0.6356 |
| ТЭЦ B |
0.0137 |
0.008801 |
0.006213 |
0.009054 |
0.01721 |
0.04269 |
0.01655 |
0.006791 |
0.006478 |
0.009485 |
| ТЭЦ C |
0.05729 |
0.06163 |
0.06696 |
0.04328 |
0.05483 |
0.05745 |
0.05149 |
0.06827 |
0.05862 |
0.05309 |
| ТЭЦ D |
0.1192 |
0.07287 |
0.09444 |
0.05317 |
0.07158 |
0.2034 |
0.08772 |
0.1841 |
0.1689 |
0.1364 |
| ТЭЦ E |
0.07898 |
0.07896 |
0.1221 |
0.05317 |
0.06594 |
0.09668 |
0.05062 |
0.1063 |
0.07033 |
0.06663 |
| ТЭЦ F |
0.06037 |
0.04895 |
0.05482 |
0.05637 |
0.07184 |
0.0581 |
0.0529 |
0.0651 |
0.06688 |
0.06838 |
| ТЭЦ H |
0.165 |
0.1609 |
0.1037 |
0.228 |
0.2707 |
0.2213 |
0.1866 |
0.09571 |
0.09758 |
0.1207 |
| ТЭЦ J |
0.1451 |
0.1117 |
0.109 |
0.1067 |
0.1401 |
0.1733 |
0.1435 |
0.1589 |
0.1797 |
0.1827 |
| ТЭЦ K |
0.2475 |
0.4133 |
0.2052 |
0.3075 |
0.3753 |
0.2661 |
0.1754 |
0.1968 |
0.1431 |
0.1451 |
| ТЭЦ L |
0.1493 |
0.1082 |
0.1753 |
0.08799 |
0.09259 |
0.1511 |
0.1196 |
0.2517 |
0.2044 |
0.1529 |
| ТЭЦ N |
0.3397 |
0.477 |
0.509 |
0.2665 |
0.3452 |
0.3501 |
0.2222 |
0.3613 |
0.2637 |
0.2622 |
| ТЭЦ O |
0.2443 |
0.1566 |
0.159 |
0.289 |
0.1917 |
0.2625 |
0.3247 |
0.2005 |
0.2423 |
0.3728 |
| ТЭЦ P |
0.2445 |
0.1964 |
0.1561 |
0.1274 |
0.1999 |
0.3182 |
0.2442 |
0.2404 |
0.3631 |
0.355 |
| ТЭЦ Q |
0.002469 |
0.003882 |
0.002978 |
0.002158 |
0.002945 |
0.002613 |
0.001976 |
0.002218 |
0.001772 |
0.001674 |
| ТЭЦ R |
0.007199 |
0.01458 |
0.002919 |
0.01046 |
0.02595 |
0.003546 |
0.002596 |
0.001618 |
0.001417 |
0.00171 |
| ТЭЦ G |
0.196 |
0.1549 |
0.1637 |
0.09052 |
0.1561 |
0.568 |
0.1299 |
0.2014 |
0.1507 |
0.1489 |
Рисунок 106 То же в графическом виде. Разбивка по ТЭЦ и АО. Максимум риска – черный цвет – 0.5.
Далее приводим пространственные паттерны риска. Видно, что с учетом совокупного воздействия ТЭЦ существует компактная зона опасности в центре города. Кроме того, ТЭЦ G и ТЭЦ K «самостоятельно» создают опасность в нескольких клетках в своей окрестности.
Рисунок 107 Риск по максимальным среднесуточным ОНД-концентрациям, реальным выбросам. Сумма по всем ТЭЦ. Максимум 1 (красный цвет), белый – превышение. |
Рисунок 108 То же в градациях черно-белого. |
Таблица 49 Вклад наиболее опасных ТЭЦ в риск по максимуму среднесуточных. Максимум нормировки – черный цвет – соответствует 1.
Рисунок 109 ТЭЦ K. |
Рисунок 110 ТЭЦ N. |
Рисунок 111 ТЭЦ P. |
Рисунок 112 ТЭЦ G. |
Перейдем к ранжировке опасности по ТЭЦ и АО.
Рисунок 113 Риск по максимальным среднесуточным ОНД-концентрациям, реальным выбросам. Ранжировка ТЭЦ по вкладам в риск каждого АО. Первые ранги – слева. Максимум риска – черный цвет – 0.5.
Таблица 50 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 |
Общий балл, Таблица 48 |
Общий ранг, Таблица 48 |
Часть 1 - балл |
Часть 1 - ранг |
| ТЭЦ H |
1 |
7 |
0.165 |
6 |
- |
- |
| ТЭЦ K |
10 |
2 |
0.2475 |
2 |
8 |
3 |
| ТЭЦ L |
3 |
6 |
0.1493 |
7 |
5 |
5 |
| ТЭЦ N |
18 |
1 |
0.3397 |
1 |
16 |
1 |
| ТЭЦ O |
9 |
4 |
0.2443 |
4 |
13 |
2 |
| ТЭЦ P |
10 |
3 |
0.2445 |
3 |
7 |
4 |
| ТЭЦ G |
3 |
5 |
0.196 |
5 |
- |
- |
Полученную ранжировку сравниваем с аналогичными результатами из 1 части отчета. Кроме того, общий ранг по всем АО можно сравнить с ранжировкой, которую содержит Таблица 48, столбец «Весь город».
Как видно, наблюдается достаточно четкая корреляция между рассмотренными способами ранжировки. Наиболее опасные ТЭЦ остались теми же, что и при рассмотрении среднегодовых значений, однако они перетасовались: на первое место со значительным отрывом вышла ТЭЦ N. Этот результат соответствует полученному в части 1. Вероятно, дело в том, что использованному там подходу через наихудшие метеоусловия больше соответствует максимум среднесуточных, а не среднегодовой риск.
Таблица 51 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – результаты части 1.
| 1 |
|
|
|
|
|
|
23 |
| 2 |
|
|
|
25 |
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
21 |
|
| 4 |
|
|
|
|
26 |
|
|
| 5 |
|
22 |
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 52 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – Таблица 48
| 1 |
|
|
|
|
|
|
23 |
| 2 |
|
|
|
|
|
21 |
|
| 3 |
|
|
|
|
26 |
|
|
| 4 |
|
|
|
25 |
|
|
|
| 5 |
|
|
1 |
|
|
|
|
| 6 |
16 |
|
|
|
|
|
|
| 7 |
|
22 |
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Далее проведем обратную ранжировку: упорядочим для каждой ТЭЦ АО по степени опасности от данной ТЭЦ
Рисунок 114 Риск по максимальным среднесуточным ОНД-концентрациям, реальным выбросам. Ранжировка АО по вкладу в риск от каждой ТЭЦ. Первые ранги – слева. Максимум риска – черный цвет – 0.5.
Полученную ранжировку сравним с аналогичными результатами из 1 части отчета. Кроме того, общий ранг по всем ТЭЦ можно сравнить с ранжировкой по сумме ТЭЦ, которую содержит Таблица 48, строка «Все ТЭЦ».
Таблица 53 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 из 1 части отчета и ранжировка, которую дает Таблица 48.
| АО |
Общий балл |
Общий ранг |
Часть 1 - балл |
Часть 1 - ранг |
Таблица 48 - балл |
Таблица 48 - ранг |
| Северо-Вост. |
11 |
5 |
8 |
6 |
0.7001 |
4 |
| Вост. |
12 |
4 |
9 |
5 |
0.7456 |
2 |
| Север. |
14 |
1 |
14 |
3 |
0.6376 |
6 |
| Северо-Зап. |
5 |
8 |
5 |
9 |
0.6609 |
5 |
| Центр. |
13 |
2 |
23 |
1 |
0.9707 |
1 |
| Зап. |
3 |
9 |
7 |
7 |
0.573 |
9 |
| Юго-Вост. |
13 |
3 |
17 |
2 |
0.7057 |
3 |
| Южн. |
9 |
7 |
5 |
8 |
0.6293 |
8 |
| Юго-Зап. |
10 |
6 |
11 |
4 |
0.6356 |
7 |
Таблица 54 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – по части 1.
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
| 4 |
|
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 7 |
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
| 9 |
|
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 55 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – Таблица 48
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
|
| 2 |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
|
|
| 4 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 5 |
|
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
| 7 |
|
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
| 9 |
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Видно, что корреляция разных способов ранжировки достаточно
хорошая, за исключением значения для САО, которое дает Таблица 48. В целом, наибольший ранг опасности получился в Центральном и Юго-Восточном АО, наименьший – в Южном и Западном АО. Эта ранжировка мало отличается от результатов, приведенных выше для среднегодовых рисков.
Цветом выделено превышение риском порогового значения 1.
Таблица 56 ОНД по г/с, среднегодовые значения.
| |
Все |
Азота диоксид |
Серы диоксид |
Зола углей |
Зола мазута |
| Все ТЭЦ |
4.694 |
0.2886 |
1.006 |
0.002378 |
3.397 |
| ТЭЦ B |
0.01234 |
0.01234 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ C |
0.1579 |
0.00504 |
0.03896 |
7.971E-05 |
0.1139 |
| ТЭЦ D |
0.3734 |
0.03138 |
0.1012 |
0.0001684 |
0.2406 |
| ТЭЦ E |
0.242 |
0.01005 |
0.04598 |
0.0001301 |
0.1858 |
| ТЭЦ F |
0.2366 |
0.00698 |
0.04724 |
0.0001276 |
0.1823 |
| ТЭЦ H |
0.6869 |
0.03338 |
0.1395 |
0.0003595 |
0.5136 |
| ТЭЦ J |
0.4177 |
0.02667 |
0.0773 |
0.0002194 |
0.3135 |
| ТЭЦ K |
0.7435 |
0.03014 |
0.1417 |
0.0003999 |
0.5712 |
| ТЭЦ L |
0.1116 |
0.04998 |
0.05128 |
7.247E-06 |
0.01035 |
| ТЭЦ N |
0.4745 |
0.01416 |
0.1015 |
0.0002511 |
0.3587 |
| ТЭЦ O |
0.8673 |
0.02548 |
0.1924 |
0.0004543 |
0.649 |
| ТЭЦ P |
0.4099 |
0.01189 |
0.09093 |
0.0002148 |
0.3068 |
| ТЭЦ Q |
0.00062 |
0.00062 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ R |
0.00161 |
0.00161 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ G |
0.03877 |
0.03877 |
- |
- |
- |
|
Таблица 57 То же.
| |
Все |
Азота диоксид |
Серы диоксид |
Зола углей |
Зола мазута |
| Весь город |
4.694 |
0.2886 |
1.006 |
0.002378 |
3.397 |
| Северо-Восточный |
4.47 |
0.2514 |
0.931 |
0.002299 |
3.285 |
| Восточный |
5.136 |
0.3036 |
1.102 |
0.00261 |
3.728
|
| Северо-Западный |
3.21 |
0.1837 |
0.6817 |
0.00164 |
2.343 |
| Северный |
4.116 |
0.2563 |
0.8589 |
0.002099 |
2.998 |
| Центральный |
5.715 |
0.4485 |
1.204 |
0.002842 |
4.059 |
| Западный |
3.35 |
0.1946 |
0.7233 |
0.001701 |
2.43 |
| Юго-Восточный |
6.188 |
0.4012 |
1.361 |
0.003096 |
4.422 |
| Южный |
5.208 |
0.3041 |
1.135 |
0.002636 |
3.766 |
| Юго-Западный |
4.853 |
0.2545 |
1.056 |
0.002478 |
3.54 |
|
Таблица58 ОНД по г/с, среднегодовые значения
| |
Весь город |
Северо-Восточный |
Восточный |
Северо-Западный |
Северный |
Центральный |
Западный |
Юго-Восточный |
Южный |
Юго-Западный |
| Все ТЭЦ |
4.694 |
4.47 |
5.136 |
3.21 |
4.116 |
5.715 |
3.35 |
6.188 |
5.208 |
4.853 |
| ТЭЦ B |
0.01234 |
0.005677 |
0.007149 |
0.006484 |
0.01243 |
0.0477 |
0.01053 |
0.007462 |
0.007003 |
0.006602 |
| ТЭЦ C |
0.1579 |
0.1565 |
0.2256 |
0.1298 |
0.1495 |
0.12 |
0.09332 |
0.2519 |
0.1759 |
0.119 |
| ТЭЦ D |
0.3734 |
0.2122 |
0.3334 |
0.1593 |
0.2101 |
0.5214 |
0.2094 |
0.8682 |
0.5266 |
0.3197 |
| ТЭЦ E |
0.242 |
0.2543 |
0.43 |
0.1478 |
0.2088 |
0.2131 |
0.1172 |
0.4187 |
0.2186 |
0.1695 |
| ТЭЦ F |
0.2366 |
0.1486 |
0.3069 |
0.1684 |
0.1816 |
0.22 |
0.1225 |
0.3932 |
0.3406 |
0.2477 |
| ТЭЦ H |
0.6869 |
0.634 |
0.7451 |
0.5347 |
0.8013 |
1.263 |
0.5776 |
0.5231 |
0.5111 |
0.5919 |
| ТЭЦ J |
0.4177 |
0.2569 |
0.3822 |
0.2654 |
0.3112 |
0.3792 |
0.2899 |
0.7753 |
0.6781 |
0.421 |
| ТЭЦ K |
0.7435 |
1.49 |
0.735 |
0.5843 |
0.996 |
0.9726 |
0.4057 |
0.588 |
0.5198 |
0.3997 |
| ТЭЦ L |
0.1116 |
0.08786 |
0.1497 |
0.06695 |
0.07929 |
0.1279 |
0.08169 |
0.1838 |
0.1294 |
0.09798 |
| ТЭЦ N |
0.4745 |
0.5577 |
0.8895 |
0.2881 |
0.3972 |
0.4539 |
0.2728 |
0.6306 |
0.4096 |
0.3716 |
| ТЭЦ O |
0.8673 |
0.3972 |
0.6696 |
0.6226 |
0.4855 |
0.915 |
0.7902 |
1.14 |
1.182 |
1.604 |
| ТЭЦ P |
0.4099 |
0.3053 |
0.307 |
0.2639 |
0.3086 |
0.468 |
0.4153 |
0.4673 |
0.5954 |
0.558 |
| ТЭЦ Q |
0.0006222 |
0.0008179 |
0.001242 |
0.0004317 |
0.000595 |
0.0006375 |
0.0004342 |
0.0006893 |
0.000355 |
0.0003968 |
| ТЭЦ R |
0.001609 |
0.003985 |
0.0006783 |
0.001473 |
0.005834 |
0.0009483 |
0.0003971 |
0.0004638 |
0.0003991 |
0.0003015 |
| ТЭЦ G |
0.03877 |
0.02707 |
0.03987 |
0.01532 |
0.02874 |
0.1098 |
0.0172 |
0.05534 |
0.03128 |
0.02431 |
Далее приводим пространственные паттерны риска.
Таблица 59 Риск по среднегодовым ОНД-концентрациям, максимальным выбросам в г/с. Вклады наиболее опасных ТЭЦ. Максимум нормировки 2 (черный цвет).
Рисунок 115 ТЭЦ D. |
Рисунок 116 ТЭЦ H. |
Рисунок 117 ТЭЦ K. |
Рисунок 118 ТЭЦ N. |
Рисунок 119 ТЭЦ O. |
Рисунок 120 ТЭЦ P. |
Рисунок 121 Риск по среднегодовым ОНД-концентрациям, максимальным выбросам в г/с. Сумма по всем ТЭЦ. Максимум нормировки 8 (красный цвет). |
Рисунок 122 То же, серая гамма. Максимум нормировки 8 (черный цвет). |
Видно, что в условиях максимального выброса даже отдельные ТЭЦ создают обширные зоны опасности, в т.ч. и на заметном удалении. Для совокупного же воздействия всех ТЭЦ практически весь город представляет собой зону опасности. При этом рассматриваются среднегодовые значения, т.е. не наименее благоприятные, а стандартные метеоусловия. Конечно, следует учесть, что указанная опасность существует только в течение ограниченного времени – до тех пор, пока выбросы максимальны. Кроме того, неясно, насколько корректно считать, что у всех ТЭЦ максимальные выбросы могут быть одновременно. Эти вопросы далее рассматриваются в гл. 9.
Рисунок 123 То же в графической форме. Максимум риска – черный цвет – 1.6.
Перейдем к ранжировке ТЭЦ.
Рисунок 124 Риск по среднегодовым ОНД-концентрациям, максимальным выбросам в г/с. Ранжировка ТЭЦ по вкладам в риск каждого АО. Первые ранги – слева. Максимум риска – черный цвет – 1.6.
Полученную ранжировку сравниваем с аналогичными результатами из 1 части отчета. Кроме того, общий ранг по всем АО можно сравнить с ранжировкой, которую содержит Таблица 58, столбец «Весь город».
Таблица 60 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 |
Общий балл, Таблица 58 |
Общий ранг, Таблица 58 |
Часть 1 – балл |
Часть 1 – ранг |
| ТЭЦ D |
2 |
6 |
0.3734 |
7 |
- |
- |
| ТЭЦ H |
14 |
2 |
0.6869 |
3 |
- |
- |
| ТЭЦ J |
1 |
7 |
0.4177 |
5 |
1 |
7 |
| ТЭЦ K |
11 |
3 |
0.7435 |
2 |
8 |
3 |
| ТЭЦ L |
- |
- |
0.1116 |
8 |
5 |
5 |
| ТЭЦ N |
4 |
4 |
0.4745 |
4 |
16 |
1 |
| ТЭЦ O |
17 |
1 |
0.8673 |
1 |
13 |
2 |
| ТЭЦ P |
3 |
5 |
0.4099 |
6 |
7 |
4 |
Сравнение с этапом 1 дает примерно тот же результат, что и
для среднегодовых значений по реальным выбросам (раздел 7.1). Сравнение с ранжировкой, которую содержит Таблица 58, столбец «Весь город», дает заметно больший разброс, чем аналогичные результаты из раздела 7.1. ТЭЦ O, ТЭЦ K и ТЭЦ H наиболее опасны с точки зрения среднегодового риска. В разделе 7.1 вместо ТЭЦ H фигурировала ТЭЦ N. Отрыв ТЭЦ O от остальных также значительно больше, чем в разделе 7.1.
Таблица 61 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – результаты части 1.
| 1 |
|
|
|
23 |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
25 |
| 3 |
|
|
|
|
21 |
|
|
| |
|
|
26 |
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
20 |
|
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 62 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали –Таблица 58
| 1 |
|
|
|
|
|
|
25 |
| 2 |
|
|
|
|
21 |
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
16 |
|
| 4 |
|
|
|
23 |
|
|
|
| 5 |
20 |
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
26 |
|
|
|
|
| 7 |
|
9
|
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Далее проведем обратную ранжировку: упорядочим для каждой ТЭЦ АО по степени опасности от данной ТЭЦ
Рисунок 125 Риск по среднегодовым ОНД-концентрациям, максимальным выбросам в г/с. Ранжировка АО по вкладам в риск от каждой ТЭЦ. Первые ранги – слева. Максимум риска – черный цвет – 1.6.
Полученную ранжировку сравним с аналогичными результатами из 1 части отчета. Кроме того, общий ранг по всем ТЭЦ можно сравнить с ранжировкой по сумме ТЭЦ, которую содержит Таблица 58, строка «Все ТЭЦ».
Таблица 63 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 из 1 части отчета и ранжировка, которую дает Таблица 58
| АО |
Общий балл |
Общий ранг |
Часть 1 – балл |
Часть 1 – ранг |
Таблица 58 - балл |
Таблица 58 - ранг |
| Северо-Вост. |
9 |
6 |
8 |
6 |
4.47 |
6 |
| Вост. |
16 |
2 |
9 |
5 |
5.136 |
4 |
| Север. |
9 |
5 |
14 |
3 |
3.21 |
9 |
| Северо-Зап. |
1 |
9 |
5 |
9 |
4.116 |
7 |
| Центр. |
12 |
4 |
23 |
1 |
5.715 |
2 |
| Зап. |
1 |
8 |
7 |
7 |
3.35 |
8 |
| Юго-Вост. |
23 |
1 |
17 |
2 |
6.188 |
1 |
| Южн. |
13 |
3 |
5 |
8 |
5.208 |
3 |
| Юго-Зап. |
6 |
7 |
11 |
4 |
4.853 |
5 |
Таблица 64 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – по части 1.
| 1 |
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
| 3 |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
| 4 |
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
| 6 |
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
|
| 7 |
|
З |
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
| 9 |
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 65 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – Таблица 58
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
| 2 |
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
| 4 |
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
| 5 |
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
|
| 7 |
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
З |
|
|
|
|
|
|
|
| 9 |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Ситуация примерно та же, что в разделе 7.1. Корреляция с результатами части 1 несколько ухудшилась, а с результатами по строке «Все ТЭЦ» - несколько улучшилась. Наиболее опасным, с заметным отрывом, является Юго-Восточный АО, затем – Центральный АО, наименее опасны Северо-Западный и Западный АО.
В этом разделе все значения риска настолько велики, что мы не выделяем в таблицах цветом превышения порога 1.
Таблица 66 ОНД по г/с, максимум среднесуточных значений
| |
Всевещества |
Азота диоксид |
Серы диоксид |
Взвешенные вещества |
Ванадия пятиокись |
| Все ТЭЦ |
18.56 |
1.336 |
3.895 |
0.009327 |
13.32 |
| ТЭЦ B |
0.1502 |
0.1502 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ C |
2.626 |
0.08403 |
0.6475 |
0.001325 |
1.893 |
| ТЭЦ D |
5.04 |
0.4181 |
1.368 |
0.002277 |
3.252 |
| ТЭЦ E |
3.67 |
0.1517 |
0.6974 |
0.001973 |
2.819 |
| ТЭЦ F |
3.162 |
0.09315 |
0.6312 |
0.001705 |
2.436 |
| ТЭЦ H |
7.556 |
0.3589 |
1.537 |
0.00396 |
5.657 |
| ТЭЦ J |
5.492 |
0.3538 |
1.016 |
0.002883 |
4.119 |
| ТЭЦ K |
8.262 |
0.3326 |
1.575 |
0.004444 |
6.349 |
| ТЭЦ L |
1.55 |
0.697 |
0.7152 |
9.634E-05 |
0.1376 |
| ТЭЦ N |
7.624 |
0.2273 |
1.63 |
0.004034 |
5.762 |
| ТЭЦ O |
9.585 |
0.2826 |
2.126 |
0.00502 |
7.172 |
| ТЭЦ P |
6.129 |
0.1787 |
1.36 |
0.003211 |
4.588 |
| ТЭЦ Q |
0.008277 |
0.008277 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ R |
0.01845 |
0.01845 |
- |
- |
- |
| ТЭЦ G |
0.5423 |
0.5423 |
- |
- |
- |
Таблица 67 ОНД по г/с, максимум среднесуточных значений
| |
Весь город |
Северо-Восточный |
Восточный |
Северо-Западный |
Северный |
Центральный |
Западный |
Юго-Восточный |
Южный |
Юго-Западный |
| Все ТЭЦ |
18.56 |
15.79 |
17.37 |
20.06 |
20.06 |
17.35 |
18.43 |
20.57 |
18.96 |
18.49 |
| ТЭЦ B |
0.1502 |
0.0965 |
0.06812 |
0.09928 |
0.1887 |
0.4681 |
0.1815 |
0.07447 |
0.07103 |
0.104 |
| ТЭЦ C |
2.626 |
3.02 |
3.031 |
1.936 |
2.568 |
2.638 |
2.341 |
3.211 |
2.66 |
2.226 |
| ТЭЦ D |
5.04 |
3.207 |
3.975 |
2.275 |
3.035 |
8.655 |
3.705 |
7.78 |
7.026 |
5.706 |
| ТЭЦ E |
3.67 |
3.664 |
5.643 |
2.507 |
3.083 |
4.455 |
2.373 |
4.894 |
3.282 |
3.126 |
| ТЭЦ F |
3.162 |
2.567 |
2.879 |
2.954 |
3.759 |
3.02 |
2.763 |
3.419 |
3.509 |
3.585 |
| ТЭЦ H |
7.556 |
7.568 |
5.191 |
9.408 |
11.74 |
10.33 |
8.216 |
4.603 |
5.12 |
5.831 |
| ТЭЦ J |
5.492 |
4.219 |
4.124 |
4.035 |
5.279 |
6.589 |
5.448 |
5.994 |
6.801 |
6.935 |
| ТЭЦ K |
8.262 |
13.71 |
6.919 |
10.21 |
12.26 |
8.957 |
5.858 |
6.69 |
4.855 |
4.894 |
| ТЭЦ L |
1.55 |
1.123 |
1.819 |
0.9134 |
0.9611 |
1.569 |
1.242 |
2.613 |
2.122 |
1.587 |
| ТЭЦ N |
7.624 |
10.74 |
11.48 |
5.98 |
7.761 |
7.855 |
4.949 |
8.136 |
5.9 |
5.817 |
| ТЭЦ O |
9.585 |
6.15 |
6.222 |
11.28 |
7.533 |
10.29 |
12.83 |
7.829 |
9.488 |
14.63 |
| ТЭЦ P |
6.129 |
4.892 |
3.915 |
3.188 |
4.98 |
7.955 |
6.119 |
6.036 |
9.156 |
8.921 |
| ТЭЦ Q |
0.008277 |
0.01302 |
0.009987 |
0.007237 |
0.009875 |
0.008761 |
0.006626 |
0.007439 |
0.005941 |
0.005613 |
| ТЭЦ R |
0.01845 |
0.03736 |
0.007478 |
0.0268 |
0.06648 |
0.009085 |
0.006653 |
0.004145 |
0.003631 |
0.004382 |
| ТЭЦ G |
0.5423 |
0.4286 |
0.453 |
0.2504 |
0.4318 |
1.571 |
0.3593 |
0.5572 |
0.4169 |
0.412 |
Далее приводятся пространственные паттерны риска. Они соответствуют случаю, когда период максимума выбросов совпадает с наиболее неблагоприятными метеоусловиями. Понятно, что в этом случае значения риска весьма велики. Однако следует иметь в виду, что такие ситуации и маловероятны, и весьма кратковременны.
Таблица 68 Риск по максимальным среднесуточным ОНД-концентрациям, максимальным выбросам в г/с.
Рисунок 126 Сумма по ТЭЦ. Максимум 30. |
Рисунок 127 То же в сером. Максимум 30. |
Таблица 69 Вклады наиболее опасных ТЭЦ. Максимум нормировки 25 (черный цвет).
Рисунок 128 ТЭЦ D. |
Рисунок 129 ТЭЦ H. |
Рисунок 130 ТЭЦ K. |
Рисунок 131 ТЭЦ N. |
Рисунок 132 ТЭЦ O. |
Рисунок 133 ТЭЦ P. |
Рисунок 134 Риск по максимальным среднесуточным ОНД-концентрациям, максимальным выбросам в г/с. Максимум риска – черный цвет – 15.
Перейдем к ранжировке ТЭЦ.
Рисунок 135 Риск по максимальным среднесуточным ОНД-концентрациям, максимальным выбросам в г/с. Ранжировка ТЭЦ по вкладам в риск каждого АО. Первые ранги – слева. Максимум риска – черный цвет – 15.
Таблица 70 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 |
Общий балл, Таблица 67 |
Общий ранг, Таблица 67 |
Часть 1 - балл |
Часть 1 - ранг |
| ТЭЦ D |
2 |
6 |
5.04 |
7 |
- |
- |
| ТЭЦ H |
9 |
4 |
7.556 |
4 |
- |
- |
| ТЭЦ J |
1 |
7 |
5.492 |
6 |
1 |
7 |
| ТЭЦ K |
11 |
2 |
8.262 |
2 |
8 |
3 |
| ТЭЦ L |
- |
|
1.55 |
8 |
5 |
5 |
| ТЭЦ N |
9 |
3 |
7.624 |
3 |
16 |
1 |
| ТЭЦ O |
17 |
1 |
9.585 |
1 |
13 |
2 |
| ТЭЦ P |
5 |
5 |
6.129 |
5 |
7 |
4 |
Таблица 71 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – результаты части 1.
| 1 |
|
|
|
|
23 |
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
25 |
| 3 |
|
|
|
|
|
21 |
|
| 4 |
|
|
26 |
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
20 |
|
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 72 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – Таблица 67
| 1 |
|
|
|
|
|
|
25 |
| 2 |
|
|
|
|
|
21 |
|
| 3 |
|
|
|
|
23 |
|
|
| 4 |
|
|
|
16 |
|
|
|
| 5 |
|
|
26 |
|
|
|
|
| 6 |
20 |
|
|
|
|
|
|
| 7 |
|
9 |
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Полученная ранжировка ТЭЦ весьма похожа на результаты по среднегодовым значениям и максимальным выбросам (гораздо больше, чем на результаты по максимальным среднесуточным значениям и реальным выбросам). Можно сделать вывод, что разница в отношении реальных выбросов к максимальным для разных ТЭЦ влияет на данную ранжировку больше, чем все прочие факторы. Наиболее опасными получились ТЭЦ O, ТЭЦ K, ТЭЦ N. Этот вывод достаточно устойчив.
Далее проведем обратную ранжировку: упорядочим для каждой ТЭЦ АО по степени опасности от данной ТЭЦ.
Рисунок 136 Риск по максимальным среднесуточным ОНД-концентрациям, максимальным выбросам в г/с. Ранжировка АО > по вкладам в риск от каждой ТЭЦ. Первые ранги – слева. Максимум риска – черный цвет – 15.
Таблица 73 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 из 1 части отчета и ранжировка, которую дает Таблица 67
| АО |
Общий балл |
Общий ранг |
Часть 1 - балл |
Часть 1 - ранг |
Таблица 67 - балл |
Таблица 67 - ранг |
| Северо-Вост. |
11 |
5 |
8 |
6 |
18.56 |
4 |
| Вост. |
12 |
4 |
9 |
5 |
15.79 |
9 |
| Север. |
14 |
2 |
14 |
3 |
17.37 |
7 |
| Северо-Зап. |
3 |
9 |
5 |
9 |
20.06 |
2 |
| Центр. |
14 |
1 |
23 |
1 |
17.35 |
8 |
| Зап. |
3 |
8 |
7 |
7 |
18.43 |
6 |
| Юго-Вост. |
13 |
3 |
17 |
2 |
20.57 |
1 |
| Южн. |
9 |
7 |
5 |
8 |
18.96 |
3 |
| Юго-Зап. |
10 |
6 |
11 |
4 |
18.49 |
5 |
|
Таблица 74 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – по части 1.
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
| 2 |
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
| 4 |
|
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 7 |
|
З |
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
| 9 |
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 75 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – Таблица 67
| 1 |
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
|
|
| 2 |
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 3 |
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
| 4 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
| 6 |
|
З |
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
| 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
| 9 |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
В сравнении с частью 1, результаты практически идентичны полученным для максимума среднесуточных по реальным выбросам. Однако в сравнении с тем, что дает Таблица 67, корреляции практически нет. Поэтому, несмотря на то, что и данная ранжировка, аналогично другим вариантам, содержит Центральный и Юго-Восточный АО на первых местах, мы не будем в дальнейшем принимать ее в расчет, считая малоинформативной.
В этой главе упорядочиваются и анализируются результаты, полученные в главе 7.
Здесь воспроизводятся ранжировки ТЭЦ, полученные в гл. 7. Они организованы таким образом, чтобы облегчить сравнение всех рассчитанных вариантов с упрощенными ранжировками – полученными в части 1, либо построенными по сумме рисков от всех АО. По сравнению с результатами гл. 7, упрощенные ранжировки, строго говоря, некорректны. Например, сумма рисков от всех АО имеет физический смысл только при усреднении по всем переменным и, значит, неприменима к пиковым рискам, которые для нас не менее важны, чем среднегодовые.
Мы используем упрощенные ранжировки как своего рода фильтры или системы отсчета, которые призваны выделить совместимую с ними часть множества уточненных ранжировок, построенных при разных модельных допущениях. Это происходит потому, что в приводимых ниже двумерных ранжировках мы рассматриваем упорядочение вдоль диагонали, и максимальный ранг соответствует верхнему правому углу графика. Если же какие-либо элементы с высоким рангом в текущей ранжировке оказываются несовместимыми с ранжировкой – «фильтром», они отбрасываются в сторону от диагонали и уходят из высокорангового множества.
Результаты части 1 используются как фильтр, призванный выделить тот вариант текущей ранжировки, который ориентирован на пиковые значения риска при наихудших метеоусловиях, т.к. именно этот подход использован в части 1. Этот фильтр отсекает детали, зависящие от текущей метеорологии в продолжение года. Ранжировка по результатам усреднения риска, создаваемого ТЭЦ, по всему городу используется как фильтр, отсекающий детали взаимного пространственного расположения ТЭЦ и АО, по которым они ранжируются. Результат в какой-то мере независим от конкретного расположения ТЭЦ в пределах города.
Таблица 76 По горизонтали – текущая ранжировка ТЭЦ, по вертикали – результаты части 1.
Таблица 77 Среднегодовые по ОНД, реальным выбросам
| 1 |
|
23 |
|
|
| 2 |
|
|
|
25 |
| 3 |
|
|
21 |
|
| 4 |
26 |
|
|
|
| |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица78 Максимум среднесуточных по ОНД, реальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
23 |
| 2 |
|
|
|
25 |
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
21 |
|
| 4 |
|
|
|
|
26 |
|
|
| 5 |
|
22 |
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица79 Среднегодовые по ОНД, максимальным выбросам
| 1 |
|
|
|
23 |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
25 |
| 3 |
|
|
|
|
21 |
|
|
| 4 |
|
|
26 |
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
20 |
|
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица80 Максимум среднесуточных по ОНД, максимальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
23 |
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
25 |
| 3 |
|
|
|
|
|
21 |
|
| 4 |
|
|
26 |
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
20 |
|
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Итоговая интегральная ранжировка: наиболее опасны ТЭЦ N и ТЭЦ O (приблизительно в равной степени), затем ТЭЦ K и, со значительным отрывом, ТЭЦ P. Эта ранжировка, в соответствии с подходом, принятым в части 1, ориентирована на максимумы концентраций.
Таблица 81 По горизонтали – текущая ранжировка наиболее опасных ТЭЦ, по вертикали – ранжировка по результатам усреднения по городу.
Таблица 82 Среднегодовые по ОНД, реальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
| 3 |
|
|
|
|
|
|
23 |
|
|
| 4 |
|
|
|
|
|
26 |
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
| 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 9 |
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 83 Максимум среднесуточных по ОНД, реальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
23 |
| 2 |
|
|
|
|
|
21 |
|
| 3 |
|
|
|
|
26 |
|
|
| 4 |
|
|
|
25 |
|
|
|
| 5 |
|
|
1 |
|
|
|
|
| 6 |
16 |
|
|
|
|
|
|
| 7 |
|
22 |
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1
|
|
Таблица 84 Среднегодовые по ОНД, максимальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
25 |
| 2 |
|
|
|
|
21 |
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
16 |
|
| 4 |
|
|
|
23 |
|
|
|
| 5 |
20 |
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
26 |
|
|
|
|
| 7 |
|
9 |
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 85 Максимум среднесуточных по ОНД, максимальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
25 |
| 2 |
|
|
|
|
|
21 |
|
| 3 |
|
|
|
|
23 |
|
|
| 4 |
|
|
|
16 |
|
|
|
| 5 |
|
|
26 |
|
|
|
|
| 6 |
20 |
|
|
|
|
|
|
| 7 |
|
9 |
|
|
|
|
|
| |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Итоговая устойчивая ранжировка: наиболее опасны ТЭЦ K, ТЭЦ N и ТЭЦ O (невозможно однозначно определить, какая из них опаснее), затем, со значительным отрывом, ТЭЦ P и ТЭЦ H. Эта ранжировка из всех, рассмотренных в данной главе, имеет наивысшую степень корреляции, т.е. подтвержденность. Можно с достаточной уверенностью говорить о зависимости порядка наиболее опасных ТЭЦ от того, используются реальные или максимальные выбросы.
Здесь воспроизводятся ранжировки АО, полученные в гл. 7. Они организованы таким образом, чтобы облегчить сравнение всех рассчитанных вариантов с упрощенными ранжировками – полученными в части 1, либо построенными по сумме рисков от всех ТЭЦ. Эти сравнения можно рассматривать как «тематические фильтры», аналогично 8.1.
Таблица 86 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – по части 1.
Таблица 87 Среднегодовые по ОНД, реальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
| 3 |
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
| 4 |
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
| 6 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 7 |
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
| 9 |
|
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 88 Максимум среднесуточных по ОНД, реальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
| 4 |
|
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 7 |
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
| 9 |
|
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 89 Среднегодовые по ОНД, максимальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
| 3 |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
| 4 |
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
| 6 |
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
|
| 7 |
|
З |
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
| 9 |
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 90 Максимум среднесуточных по ОНД, максимальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
| 2 |
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
| 4 |
|
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 7 |
|
З |
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
| 9 |
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Итоговая интегральная ранжировка: наиболее опасны Юго-Восточный и Центральный АО, затем, со значительным отрывом, Северный и Восточный АО. Наименее опасны Северо-Западный и Западный АО. Эта ранжировка, в соответствии с подходом, принятым в части 1, ориентирована на временные максимумы концентраций. Степень корреляции, т.е. подтвержденность данной ранжировки выше для максимума среднесуточных значений, чем для среднегодовых. Ранжировки по реальным и максимальным выбросам находятся в хорошем соответствии.
Таблица 91 По горизонтали – текущая ранжировка, по вертикали – ранжировка по результатам усреднения по ТЭЦ.
Таблица 92 Среднегодовые по ОНД, реальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
| 3 |
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
| 4 |
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
| 5 |
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 7 |
|
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 9 |
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 93 Максимум среднесуточных по ОНД, реальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
|
| 2 |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
|
|
| 4 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 5 |
|
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
| 7 |
|
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
| 9 |
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 94 Среднегодовые по ОНД, максимальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
| 2 |
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
| 4 |
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
| 5 |
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
|
| 7 |
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
З |
|
|
|
|
|
|
|
| 9 |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Таблица 95 Максимум среднесуточных по ОНД, максимальным выбросам
| 1 |
|
|
|
|
|
|
ЮВ |
|
|
| 2 |
СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 3 |
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
| 4 |
|
|
|
|
СВ |
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
ЮЗ |
|
|
|
|
|
| 6 |
|
З |
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
| 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
| 9 |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
| |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
Итоговая интегральная ранжировка: наиболее опасен Юго-Восточный АО, затем, со значительным отрывом, Центральный и Восточный АО. Наименее опасен Западный АО. Ранжировка по максимуму среднесуточных подтверждена заметно хуже, чем по среднегодовым значениям. В частности, для максимума среднесуточных значительно расхождение между результатами по реальным и максимальным выбросам.
- Влияние выбора ОНД или ISC не изучалось, поскольку это вывело бы количество вариантов за пределы возможностей визуального сравнения и потребовало бы применения значительно менее наглядных методов (дисперсионный анализ)
- Выбор максимальных или реальных выбросов практически не меняет корреляции между сравниваемыми ранжировками (т.е. степени подтвержденности ранжировки), но в ряде случаев меняет порядок в группе наиболее опасных ТЭЦ или АО. Это изменение больше для максимума среднесуточных значений, чем для среднегодовых.
- Ранжировки по максимуму среднесуточных и по среднегодовым значениям, как правило, мало отличаются порядком следования ТЭЦ или АО, но могут значительно отличаться по степени корреляции. В одних случаях эта степень выше для максимума среднесуточных, в других – для среднегодовых.
- Применение «фильтра максимумов» (сравнение с результатами этапа 1) или «фильтра территориальной независимости» (сравнение с результатами агрегации по всем ТЭЦ или по всему городу) не меняет принципиально ранжировки, но сказывается на степени корреляции.
Если предыдущая глава базировалась только на расчетах по ОНД, то в данной главе мы привлекаем и расчеты по ISC, но проводим более укрупненный анализ, в частности, уже не рассматриваем отдельные ТЭЦ.
Зависимость рисков от временного интервала, для которого они рассчитываются, удобно представить через зависимость максимума риска от временного интервала, по которому производится его усреднение. Таким образом, используя естественные уровни временной иерархии, мы будем говорить о среднегодовом риске, максимуме среднемесячных рисков, максимуме среднесуточных рисков, максимуме почасовых рисков. Естественно, каждый следующий из этих рисков должен быть больше (по крайней мере, не меньше) предыдущего, т.к., как отмечалось, среднее от максимумов больше максимума средних. Но за счет применения разных референтных концентраций на разных интервалах, некоторые риски на коротких интервалах могут стать меньше, чем риски на более продолжительных временных интервалах. Однако в основном, увеличение максимумов концентраций на более коротких временных интервалах более чем компенсирует увеличение референтных уровней концентрации.
Референтный уровень для риска принят равным единице на всех ступенях временной иерархии. Превышение этого уровня рассматривается как наличие опасности.
Ниже приводится зависимость риска от уровня временной иерархии, для которого он рассчитывается. Пространственный охват – среднее по городу. Сравнивается риск, рассчитанный на основе концентраций по ОНД и ISC, в двух вариантах: для реальных выбросов (т/г) и максимальных выбросов (г/с).
Рисунок 137 Риск в среднем по городу, на основе реальных выбросов (т/г). |
Рисунок 138 Риск в среднем по городу, на основе максимальных выбросов (г/с). |
Выводы.
- Риски, рассчитанные по ОНД и ISC, ведут себя более или менее сходным образом в зависимости от временного масштаба, поэтому разность между ними можно рассматривать как зону неопределенности – своего рода доверительный интервал для значения риска. Исключение представляет собой только самый короткий временной масштаб – часы.
- Необходимо «сшить» левый и правый график с тем, чтобы для больших временных интервалов использовались реальные выбросы, а для малых – максимальные.
Аналогично рискам во времени, можно рассматривать зависимость максимума риска от пространственного интервала, по которому производится его усреднение. Для Москвы есть 4 естественных уровня иерархии: город, АО, район, расчетная клетка. К ним применимо все то, что сказано для времени о зависимости максимума от уровня иерархии.
Для всех пространственных уровней мы применяем единую систему референтных концентраций. В принципе, при расчете популяционного риска можно было бы говорить об установке своих референтных уровней для риска в зависимости от населения, проживающего в среднем на единице каждого уровня пространственной иерархии. Но в данной работе рассмотрение пространственной и временной иерархии рисков применяется только к индивидуальным рискам.
Ниже приводится зависимость риска от уровня пространственной иерархии, для которого он рассчитывается. Временной охват – среднее за год. Сравнивается риск, рассчитанный на основе концентраций по ОНД и ISC, в двух вариантах: для реальных выбросов (т/г) и максимальных выбросов (г/с).
Рисунок 139 Риск в среднем за год, на основе реальных выбросов (т/г). |
Рисунок 140 Риск в среднем за год, на основе максимальных выбросов (г/с). |
Выводы.
- Риски, рассчитанные по ОНД и ISC, ведут себя одинаково в зависимости от пространственного масштаба, поэтому, как и для временной иерархии выше, разность между ними можно рассматривать как зону неопределенности – своего рода доверительный интервал для значения риска.
- Риски растут более или менее линейно с убыванием пространственного масштаба.
Естественно попытаться совместить представление рисков в развертке и по пространственной, и по временной иерархии. Для этого развертываем время по горизонтали, а пространство – по глубине графика, сохраняя вертикальную координату за величиной риска.
Расчеты проводились по ОНД и ISC, реальным и максимальным выбросам (т.е. всего 4 варианта). Во всех вариантах использовались следующие опции. Для часов – суток вклад ванадия пятиокиси и взвешенных веществ в риск не учтен. В качестве референтных уровней для диоксида азота и диоксида серы выбраны: для суток – ПДК с.с. (выделено зеленым), для часов – ПДК м.р. (выделено желтым). Суммирование по ТЭЦ – в процессе расчета рассеяния. Нули включены.
Таблица 96 Максимумы риска в пространственно-временном разрезе.
| |
ОНД |
ISC |
| Реальн. выбросы |
Таблица 97 ОНД по реальным выбросам.
| |
Год |
Месяц |
Сутки |
Часы |
| Город |
0.155 |
0.1735 |
0.4779 |
0.2326 |
| АО |
0.207 |
0.2751 |
0.7662 |
0.2752 |
| Район |
0.256 |
0.333 |
0.927 |
0.359 |
| Клетка |
0.32 |
0.4653 |
1.174 |
0.491 |
|
Таблица 98 ISC по реальным выбросам
| |
Год |
Месяц |
Сутки |
Часы |
| Город |
0.0784 |
0.1085 |
0.1329 |
0.42 |
| АО |
0.1079 |
0.1527 |
0.2509 |
0.576 |
| Район |
0.1394 |
0.2187 |
1.051 |
1.036 |
| Клетка |
0.1438 |
0.3398 |
1.405 |
1.640 |
|
| Макс. выбросы |
Таблица 99 ОНД по максимальным выбросам.
| |
Год |
Месяц |
Сутки |
Часы |
| Город |
4.694 |
4.993 |
5.231 |
1.736 |
| АО |
6.188 |
8.764 |
5.998 |
2.475 |
| Район |
7.031 |
10.06 |
7.514 |
3.107 |
| Клетка |
7.97 |
11.80 |
9.675 |
4.096 |
|
Таблица 100 ISC по максимальным выбросам
| |
Год |
Месяц |
Сутки |
Часы |
| Город |
2.38 |
3.302 |
4.46 |
3.18 |
| АО |
3.011 |
5.109 |
5.42 |
3.98 |
| Район |
3.82 |
6.36 |
11.22 |
5.075 |
| Клетка |
4.007 |
8.245 |
12.53 |
7.55 |
|
Для удобства анализа ниже те же данные приводятся в виде графиков, причем изображено не абсолютное значение риска, а его отношение к среднегодовому или среднему по городу риску для того же типа расчета (ОНД или ISC, т/г или г/с) и для того же уровня пространственной или временной иерархии. Поэтому годовые или средние по городу значения, изображенные на графиках (крайняя левая точка по оси абсцисс), во всех вариантах равны единице.
Таблица 101 Риски, рассчитанные разными способами и для разных пространственных и временных масштабов. Взяты по отношению к аналогичному варианту риска, рассчитанному для города. Максимум этого отношения для всех графиков принят равным 5.
Рисунок 141 Риск по ОНД, по реальным выбросам |
Рисунок 142 Риск по ОНД, по выбросам г/с |
Рисунок 143 Риск по ISC, по реальным выбросам |
Рисунок 144 Риск по ISC, по выбросам г/с |
Таблица 102 Риски, рассчитанные разными способами и для разных пространственных и временных масштабов. Взяты по отношению к аналогичному варианту риска, рассчитанному для года. Максимум этого отношения для всех графиков принят равным 10.
Рисунок 145 Риск по ОНД, по реальным выбросам |
Рисунок 146 Риск по ОНД, по выбросам г/с |
Рисунок 147 Риск по ISC, по реальным выбросам |
Рисунок 148 Риск по ISC, по выбросам г/с |
Видно, что почти во всех вариантах расчета (за исключением комбинации ISC – реальные выбросы) поведение вдоль одной оси (время или пространство) достаточно сходно на всех уровнях иерархии, выбранных на другой оси (пространстве или времени). Поэтому естественно ожидать, что совокупная развертка риска по иерархии пространства и времени будет достаточно гладкой. Но для этого надо предварительно произвести сшивку расчетов по реальным и максимальным выбросам, особенно для наиболее проблемного уровня иерархии «часы». Мы увидим, что это заодно и приводит вариант расчета «ISC – реальные выбросы» к виду, аналогичному прочим вариантам расчета.
Как мы видели выше, для более или менее правильной оценки риска на малых временных интервалах необходимо провести сшивку расчетов по максимальным и реальным выбросам. Она проводилась согласно алгоритму, изложенному в разделе 3.2.3.
В результате применения алгоритма сшивки выбросов, получим следующую скорректированную таблицу рисков на различных пространственно-временных интервалах. В ней величина μ оценена в среднем по различным пространственным интервалам и принята равной 8. В принципе, можно было бы использовать для каждого пространственного масштаба и свою оценку μ, но это снижает устойчивость таких оценок.
Таблица 103 Риски для различных пространственно-временных интервалов, скорректированные согласно алгоритму сшивки выбросов.
| ОНД |
ISC |
| |
Год |
Месяц |
Сутки |
Часы |
| Город |
0.155 |
0.1735 |
0.4779 |
1.2 |
| АО |
0.207 |
0.2751 |
0.7662 |
1.6 |
| Район |
0.256 |
0.333 |
0.927 |
2.0 |
| Клетка |
0.32 |
0.4653 |
1.174 |
2.5 |
|
| |
Год |
Месяц |
Сутки |
Часы |
| Город |
0.0784 |
0.1085 |
0.1329 |
0.6 |
| АО |
0.1079 |
0.1527 |
0.2509 |
0.8 |
| Район |
0.1394 |
0.2187 |
1.051 |
1.1 |
| Клетка |
0.1438 |
0.3398 |
1.405 |
1.2 |
|
Далее, для удобства визуализации, приводится та же информация в графической форме. Как отмечалось выше, разница двух вариантов модели – ОНД и ISC – используется как мера неопределенности полученной оценки риска.
Видно, что риск ведет себя вполне закономерным образом, возрастая с уменьшением как пространственных, так и временных масштабов. Можно считать опасной ситуацию, когда над уровнем риска, равным 1, поднимается верхний край интервала неопределенности, а можно – когда нижний край. Соответственно, опасность можно считать существующей 1) для часовых интервалов во всех пространственных масштабах и для суточных интервалов – в масштабе клетки и района, либо же 2) для часовых интервалов и клетки или района, а также для суточных интервалов и клетки.
Подчеркнем, что полученные оценки зависимости риска от пространственно-временного масштаба не предназначены для конкретного применения к какой-либо территории или периоду времени. Для любой конкретной территории и текущих условий можно получить значительно более точную оценку риска. Однако информация этой главы, как нам представляется, может быть ценной для выработки стратегии управления риском в масштабах города, с учетом того, что этот риск распределен по всей шкале пространственных и временных масштабов.
Рисунок 149 Объединенное представление рисков (по оси ординат) в развертке по пространственным и временным масштабам. Вертикальные интервалы между точками одного цвета дают ориентировочную оценку неопределенности риска из-за свободы выбора параметров модели. Произведена сшивка риска, рассчитанного по максимальным и реальным выбросам, согласно описанному выше алгоритму.
Рисунок 150 Та же информация с другим способом визуализации. Верхняя и нижняя половинки каждого прямоугольника (и соответствующие им числа) дают верхний и нижний предел неопределенности моделирования. Цвета от зеленого до красного – риски более 1.
В данной работе получены следующие результаты.
Использовалась аппроксимация каждой ТЭЦ одной трубой с одинаковыми для всех ТЭЦ параметрами, но разным количеством выбрасываемого загрязнителя и по стандартной методике ОНД-86, т.е. для «опасной» скорости ветра, без учета направления ветра. Рассчитаны концентрации 4 основных загрязнителей: двуокиси азота, двуокиси серы, взвешенных веществ (золы углей) пятиокиси ванадия (золы мазута), соответствующие индивидуальные и популяционные риски в разбивке по времени и территориям.
- Проведена аппроксимация ТЭЦ точечным источником, ориентированная на адекватноевоспроизведение концентрации на оси факела при различных скоростях ветра и расстояниях источник-датчик. Разработанная для этого методика может быть применена и в других подобных работах.
- 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.
- 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.
- 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.
Проведен расчет с учетом реальных данных о параметрах труб каждой ТЭЦ и реальной метеорологии по «расширенной» методике ОНД-86 и по модели ISC3ST. Расчет проведен как для реальной величины среднегодовых выбросов ТЭЦ, так и для данных ПДВ о максимальных выбросах (г/с). Рассчитаны концентрации тех же загрязнителей, что и на 1 этапе и соответствующие индивидуальные риски в разбивке по времени и территориям.
- Пространственные паттерны максимальных концентраций от отдельных ТЭЦ достаточно хорошо воспроизводятся упрощенным вариантом расчета 1 этапа. Количественные значения максимальных концентраций от отдельных ТЭЦ воспроизводятся упрощенным вариантом расчета 1 этапа только при достаточно точной аппроксимации высоты трубы. Количественные значения максимальных концентраций в сумме от всех ТЭЦ воспроизводятся упрощенным вариантом расчета с приемлемой точностью (ошибка менее 2 раз по большинству районов города).
- Проведено исследование соответствия расчетов концентраций по отечественной модели рассеяния ОНД-86 (в расширенном варианте) и американской модели ISC3ST. Рассматривался как случай одной трубы, так и реальные данные по ТЭЦ Москвы. Моделирование по ОНД более или менее полно соответствует моделированию по ISC только при категории устойчивости C. При других параметрах устойчивости соответствие имеется только в узком диапазоне скоростей ветра и расстояний от источника. Соответствие лучше, если использовать сельский вариант ISC3ST. Для расчета среднегодовых концентраций обе модели дают весьма схожие пространственные паттерны, и количественные значения (различие обычно менее, чем в 2 раза). При расчете максимума среднесуточных или почасовых концентраций пространственные паттерны по ISC резко отличаются от паттернов по ОНД в зоне вокруг источников. Тем не менее, средние по большим территориям, как правило, согласуются с точностью до 2 раз. Для малых территорий указанная пара моделей может быть рассмотрена только как верхняя и нижняя граница расчетных концентраций.
- Риски, рассчитанные по среднегодовым концентрациям и реальным среднегодовым выбросам, нигде в городе не превышают значений 0,3, так что опасности в этом варианте нет. Риски, рассчитанные по максимуму среднесуточных концентраций, референтным концентрациям на основе ПДК с.с. и реальным среднегодовым выбросам, превышают порог 1 в довольно большой компактной зоне в центре города. Это интерпретируется как наличие кратковременной и повторяющейся опасности в этой зоне. Риски, рассчитанные по референтным концентрациям на основе ПДК с.с. и максимальным выбросам, значительно превышают порог практически на всей территории города (как в среднем за год, так и по максимуму среднесуточных значений). Однако неясна степень физической осмысленности таких рисков, и они должны быть пересчитаны по методике, основы которой изложены в данной работе (см. ниже).
- Проведен пересчет полученных на этапе 1 ранжировок ТЭЦ и АО по опасности с детальной проверкой устойчивости ранжировок к различным вариантам моделирования. В целом подтверждены результаты 1 этапа. Наиболее опасны ТЭЦ K, ТЭЦ N и ТЭЦ O, затем, со значительным отрывом, ТЭЦ P и ТЭЦ H. Из АО наиболее опасный Юго-Восточный и Центральный, наименее опасны Северо-Западный и Западный. Изучено влияние модельных факторов (реальные или максимальные выбросы, среднегодовые или максимальные среднесуточные значения, различные фильтры устойчивости) как на порядок ТЭЦ и АО в ранжировке, так и на степень подтвержденности ранжировки.
- Предложена методика единого представления рисков на разных пространственных и временных масштабах в виде пространственно-временных спектров риска. Частью этой методики является алгоритм сшивки рисков, построенных для больших временных интервалов по среднегодовым выбросам и для кратковременных интервалов – по максимальным выбросам. Кроме того, совместно используются результаты расчета по моделям ОНД и ISC. Для Москвы построены такие пространственно-временные спектры риска по 4 пространственным уровням: точка (клетка), район, АО, город – и по 4 временным уровням: часы (1-3), сутки, месяц, год. Область опасности находится в зоне «клетка-район, часы-сутки», причем величина риска в ней не превышает 2,5.