Пшенин В.Н. Оценка воздействия на окружающую среду, экологическая экспертиза, аудит и сертификация

Подождите немного. Документ загружается.

жен объяснить, из каких соображений он отдает предпочтение

соответствующим факторам.

Собственный вектор

вычислен по формуле (62). В край-

ней правой колонке таблицы определены компоненты нормиро-

ванного собственного вектора

норм

. Как видим, самым значи-

тельным фактором, влияющим на экологическую обстановку,

эксперт считает аварийные ситуации, связанные с разливами

нефти (элемент вектора, равный 0,345). Действительно, аварии

могут представлять значительную экологическую опасность и

могут происходить, как в акватории залива, так и на суше вдоль

трассы нефтепровода. На втором месте стоит воздействие на воду

(0,334), на

третьем – изъятие сельскохозяйственных угодий

(0,125).

Далее следует найти максимальное собственное значение

рассматриваемой матрицы. Пользуясь алгоритмом, описанным

выше, вычислим максимальное собственное значение:

max

=13,06·0,125 + 28·0,027 + 16,33·0,067 + 7,83·0,063 +

+ 2,49·0,334 + 27,33·0,037 + 3,69·0,345 = 7,71.

Проверяем условие

n≥

max

. Условие выполняется, так как

7,71> 7, где 7 – порядок матрицы.

Вычисляем индекс согласованности по формуле (61).

2,012,0

771,7

max

−

Таким образом, условие согласованности выполняется.

Следующий этап решения задачи экспертного оценивания

состоит в составлении матриц парного сравнения альтернатив

(вариантов расположения порта) по каждому рассматриваемому

критерию. Здесь важно избежать возможную логическую ошиб-

ку, которая связана с тем, что на уровне критериев мы давали бо-

лее высокие оценки факторам, влекущим за

собой более тяжелые

на наш взгляд последствия для окружающей среды. Поэтому со-

поставлять варианты между собой необходимо в том же ключе,

т.е. давать более высокие баллы тому варианту, который будет

оказывать наиболее сильное негативное влияние по рассматри-

ваемому критерию.

Изъятие сельхозугодий

вариант А Б В w

норм

А 1 1/9 1 0,33 0,099

Б 9 1 9 2,66 0,802

В 1 1/9 1 0,33 0,099

Сумма элементов по

столбцам

11 1,22 11 3,32

Оценки, данные в этой матрице понятны. Варианты А и В

вовсе не затрагивают сельскохозяйственных угодий, в то время

как вариант Б из-за необходимости прокладывания по пашням

магистралей затрагивает их существенным образом. Таким обра-

зом, варианту Б по негативному влиянию на сельхозугодья отда-

но абсолютное преимущество (9 баллов).

max

= 11·0,099 + 1,22·0,802 + 11·0,099 = 3,15 > 3.

= 0,075.

Примечание: В действительности эта матрица полностью

согласована. В этом нетрудно убедиться, если в характеристиче-

ское уравнение (3) подставить

max

. И в самом деле, детер-

минант этого уравнения при

max

равен

,0222118

2911

929

1912

1911

919

1911

=+++++−=

−

что и доказывает утверждение. Таким образом, здесь, как видим,

имеет место проявление неточность, связанная с приближенным

определением собственного значения

max

Изъятие лесов

вариант А Б В w

норм

А 1 1/5 1/7 0,31 0,064

Б 5 1 1/7 0,89 0,185

В 7 7 1 3,61 0,750

Сумма элементов по

столбцам

13 8,2 1,28 4,81

30,3750,028,1185,02,8064,013

max

=⋅+⋅+⋅≅

= 0,15.

Решение эксперта понятно: лес в наиболее существенном

размере изымается при реализации варианта В, а в наименьшей

степени (только под магистрали) - для варианта А.

Воздействие на атмосферу

Мощность источников загрязнения атмосферы собственно

для портовой площадки для всех вариантов одинакова. Однако,

необходимо учесть транспортные магистрали, которые также бу-

дут являться источниками загрязнения воздуха. Другим важным

обстоятельством при назначении оценок служит то, насколько

близко к жилой застройке будут располагаться площадки и маги-

страли. Необходимо учесть, что по варианту В площадка

распо-

ложена вблизи зоны отдыха, а нормативы для нее более строгие,

чем для жилой зоны.

вариант А Б В w

норм

А 1 5 1/5 1,00 0,235

Б 1/5 1 1/5 0,35 0,083

В 5 5 1 2,89 0,682

Сумма элементов по

столбцам

6,2 11 1,4 4,24

32,3682,04,1083,011235,02,6

max

=⋅+⋅+⋅≅

= 0,16 < 0,2.

Воздействие шума

При оценке воздействия шума соображения при сопостав-

лении вариантов те же самые, что и для оценки воздействия на

воздух.

вариант А Б В w

норм

А 1 5 1/5 1,00 0,235

Б 1/5 1 1/5 0,35 0,083

В 5 5 1 2,89 0,682

Сумма элементов по

столбцам

6,2 11 1,4 4,24

32,3682,04,1083,011235,02,6

max

=⋅+⋅+⋅≅

= 0,16 < 0,2.

Воздействие на воду, в том числе влияние дноуглуби-

тельных работ

Здесь при оценке во внимание принимаются следующие об-

стоятельства. Сброс загрязняющих веществ при работе порта на

любой из рассматриваемых площадок будет одинаковым. Однако

для варианта А следует ожидать существенно более высокий

уровень загрязнения воды, поскольку воды реки Дальней, впа-

дающей в залив рядом с площадкой А, уже изначально загрязне-

ны, в

том числе и нефтепродуктами. Для организации фарватера

на подходе к площадке А необходимо выполнить большой объем

дноуглубительных работ, которые впоследствии для поддержа-

ния морского канала в надлежащем состоянии необходимо будет

повторять. Это повлечет за собой вторичное загрязнение вод за-

лива.

Для варианта В объем дноуглубительных работ существен-

но меньше, а

для варианта Б он минимален. Фоновые концентра-

ции загрязняющих веществ, обусловленные их выносом рекой

Дальней, существенно меньше, чем для варианта А.

вариант А Б В w

норм

А 1 8 6 3,58 0,742

Б 1/8 1 1/5 0,30 0,062

В 1/6 5 1 0,94 0,196

Сумма элементов по

столбцам

1,29 14 7,2 4,82

22,3196,02,7062,014742,029,1

max

=⋅+⋅+⋅≅

= 0,11 < 0,2.

Воздействие на животный и растительный мир

Наиболее сильное влияние на охраняемые виды растений и

животных будет оказывать вариант размещения Б, так как порт

расположен неподалеку от заказника, наименьшее – вариант А.

вариант А Б В w

норм

А 1 1/7 1/5 0,31 0,069

Б 7 1 5 3,23 0,711

В 5 1/5 1 1,0 0,220

Сумма элементов по

столбцам

13 1,34 6,2 4,54

22,3

max

≅

; I

= 0,11 < 0,2.

Экологически опасные аварии

При оценке роли экологически опасных аварий, прежде все-

го разливов нефти, учитывается, что фарватер к порту А наиболее

сложный, а значит и возможность аварий наиболее высока. Наи-

более удобен и безопасен подход к порту Б. Необходимо учиты-

вать также разливы нефти у площадок Б, В, которые

могут за-

тронуть экологическую безопасность заказника и зоны отдыха.

Следует также учитывать возможность аварий на магист-

ральном нефтепроводе, которая тем больше, чем больше его про-

тяженность. При прокладке нефтепровода к порту Б необходимо

также пересечь реку, что является дополнительным потенциаль-

ным источником опасности. Как видим, задача назначения оце-

нок для этой

категории непроста, поскольку весьма много об-

стоятельств, влияющих на предпочтение тому или иному вариан-

ту, надо учесть при анализе возможности проявления аварий и

масштабов их последствий. Для уточненного анализа целесооб-

разно построить дополнительный уровень иерархии, что позво-

лило бы более точно разобраться в сложности проблемы, более

точно и обоснованно задать

экспертные оценки, однако это вы-

ходит за рамки рассматриваемого примера.

вариант А Б В w

норм

А 1 1/4 4 1,00 0,246

Б 4 1 5 2,68 0,661

В 1/4 1/5 1 0,37 0,093

Сумма элементов по

столбцам

5,25 1,45 10 4,05

18,3093,010661,045,1246,025,5

max

=⋅+⋅+⋅≅

= 0,09 < 0,2.

Итак, все матрицы парных сравнений для уровня альтерна-

тив сформированы. Найдены нормированные собственные векто-

ры, определены собственные значения, подтверждена согласо-

ванность матриц.

Теперь необходимо перейти к синтезу окончательного ре-

шения. Последним шагом здесь является операция взвешивания

нормированных собственных векторов альтернатив весами кри-

териев, которые нами были получены в начале решения

задачи и

содержатся в собственном векторе матрицы критериев.

Математической записи этой операции можно придать ком-

пактную форму, если обозначить через С матрицу, составленную

из нормированных собственных векторов матриц парного срав-

нения альтернатив, а за

w оставляя обозначение собственного

вектора матрицы сравнения критериев.

⎪

⎭

⎪

⎬

⎫

⎪

⎩

⎪

⎨

⎧

⎪

⎭

⎪

⎬

⎫

⎪

⎩

⎪

⎨

⎧

⋅

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

mnmmm

cccc

ńńńń

LLLLL

321

1131211

Здесь

m – число сравниваемых вариантов (альтернатив),

n – число критериев сравнения,

(i=1,…, m) – вектор приоритетов между вариантами, яв-

ляющийся окончательным решением задачи.

В нашем конкретном случае это будет выглядеть так:

⎪

⎭

⎪

⎬

⎫

⎪

⎩

⎪

⎨

⎧

⎪

⎭

⎪

⎬

⎫

⎪

⎩

⎪

⎨

⎧

⋅

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

345,0

037,0

334,0

063,0

067,0

027,0

125,0

093,0220,0196,0682,0682,0750,0099,0

661,0711,0062,0083,0083,0185,0802,0

246,0069,0742,0235,0235,0064,0099,0

где

, X

отвечают соответственно вариантам А, Б, В.

Умножая матрицу на вектор-столбец, найдем:

= 0,099·0,125 + 0,064·0,027 + 0,235·0,067 + 0,235·0,063 +

0,742·0,334 + 0,069·0,037 + 0,246·0,345 = 0,380;

= 0,802·0,125 + 0,185·0,027 + 0,083·0,067 + 0,083·0,063 +

0,062·0,334 + 0,711·0,037 + 0,661·0,345 = 0,434;

= 0,099·0,125 + 0,750·0,027 + 0,682·0,067 + 0,682·0,063 +

0,196·0,334 + 0,220·0,037 + 0,093·0,345 = 0,216

Итак,

⎪

⎭

⎪

⎬

⎫

⎪

⎩

⎪

⎨

⎧

⎪

⎭

⎪

⎬

⎫

⎪

⎩

⎪

⎨

⎧

216,0

434,0

380,0

Вариант Б (соответствующий элемент вектора

) имеет

наибольшую оценку (0,434) и, следовательно, оказывает в целом

по комплексу рассматриваемых факторов наиболее неблагопри-

ятное воздействие на окружающую среду. Меньшую экологиче-

скую опасность по мнению эксперта представляет вариант

(оценка 0,38). Преимущество по комплексу экологических усло-

вий, как видим, в результате экспертного оценивания отдано ва-

рианту В.

В заключение следует отметить, что результаты экспертного

оценивания не стоит абсолютизировать и воспринимать их как

непреложную истину. Экспертное оценивание – всего лишь один

из способов рассмотрения и решения проблем, который в эколо-

гических исследованиях уместно применять наряду с другими

методами исследования, отдавая предпочтение результатам, ко-

торые построены на основе достаточно точных прогнозных

мо-

делей изменения окружающей среды.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

БЛОК 1

Задание 1.

Рассчитайте приземные концентрации диоксида азота (NO

)

от работающей одиночной трубы теплоэлектростанции (или ко-

тельной) по оси направления ветра на расстояниях 0,5; 1; 1,5; 2;

2,5; 3 км. Постройте график изменения концентраций в зависимо-

сти от расстояния при найденной опасной скорости ветра. Коэф-

фициент стратификации для всех заданий принять равным А =

160. Рельеф местности считать плоским (

= 1). Другие исход-

ные параметры принять в соответствии с номером варианта по

таблице 12.

Расчетные формулы и графики см. в Приложении. По фор-

мулам определите максимально возможную концентрацию диок-

сида азота в приземном слое, а также расстояние от трубы и

опасную скорость ветра, при которых эта концентрация реализу-

ется. Будет ли наибольшая

расчетная концентрация превосходить

максимальную разовую предельно допустимую концентрацию

ПДК

м.р.

? Если будет, то подберите высоту трубы такой, чтобы

концентрации не превосходили ПДК

м.р.

. Для диоксида азота

ПДК

м.р.

= 0,085мг/м

Таблица 12.

Варианты Параметры

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Высота

трубы, м

20 50 50 100 150 100 50 50 20 20

Диаметр

трубы, м

0,8 0,8 0,5 1,0 3,0 2,0 1,0 1,6 1,0 0,5

Расход

ГВС, м

/с

6,53 7,54 2,94 15,7 141,3 62,8 11,8 30,14 10,20 2,55

Т,

40 60 40 130 130 130 80 80 100 100

м/с

13 15 15 20 20 20 15 15 13 13

Мощность

эмиссии

диоксида

азота(М), г/с

1 10 10 100 200 100 100 20 10 2

Примечание: ГВС - газовоздушная смесь, выходящая из

трубы;

Т - разность температур ГВС и окружающего воздуха;

– скорость выхода газовоздушной смеси из трубы.

Задание 2.

Определите эмиссию диоксида азота, обусловленную дви-

жением автомобилей по автотранспортной магистрали. Парамет-

ры транспортного потока, необходимые для расчета, указаны в

таблице 13, расчетные формулы даны в пункте 3.

Постройте график уменьшения концентраций диоксида азо-

та с подветренной стороны по мере удаления от автомобильной

магистрали. Скорость

ветра указана в таблице. Угол между век-

тором скорости ветра и направлением дороги во всех вариантах

принять равным 30

. Определите, на каком расстоянии от кромки

дороги достигается максимальная разовая ПДК

м.р.

по NO

. Для

диоксида азота ПДК

м.р.

= 0,085мг/м

Эмиссия NO

для одного автомобиля (масса загрязняющего

вещества, выбрасываемая на единице пути) в расчетах считается

независящей от скорости в широком диапазоне скоростей и при-

нимается:

1,7 г/км – для одного легкового автомобиля;

5,2 г/км – для одного грузового карбюраторного автомоби-

ля;

7,8 г/км – для одного дизельного грузового автомобиля.

При расчетах рассмотреть случай слабой

приходящей сол-

нечной радиации.

Фоновую концентрацию принять равной нулю.

Таблица 13.

Вариант Интенсивность,

авт. в час

Скорость

ветра,

м/с

Доля грузовых

карбюраторных,%

Доля грузовых

дизельных,%

1 2 3 4 5

1 1000 1 50 10

2 1000 1,5 40 20

3 2000 2 60 5

4 2000 1 60 0

5 3000 2 20 30

6 3000 3 40 10

7 4000 1 10 40

8 4000 2 50 0