Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів
Обґрунтовано доцільність застосування комплексного підходу до розроблення методичного забезпечення оцінки якості і безпечності системних об’єктів з позицій сталого розвитку. Визначено необхідність застосування показників комплексного оцінювання екологічності на основі MIPS-аналізу і ризик-характерис...
Saved in:
| Published in: | Системні дослідження та інформаційні технології |
|---|---|
| Date: | 2017 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України
2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/151163 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів / Т.В. Козуля, Д.І. Ємельянова // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2017. — № 2. — С. 68-76. — Бібліогр.: 22 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-151163 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Козуля, Т.В. Ємельянова, Д.І. 2019-04-25T16:26:52Z 2019-04-25T16:26:52Z 2017 Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів / Т.В. Козуля, Д.І. Ємельянова // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2017. — № 2. — С. 68-76. — Бібліогр.: 22 назв. — укр. 1681–6048 DOI: https://doi.org/10.20535/SRIT.2308-8893.2017.2.07 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/151163 519.713: 631.411.6 Обґрунтовано доцільність застосування комплексного підходу до розроблення методичного забезпечення оцінки якості і безпечності системних об’єктів з позицій сталого розвитку. Визначено необхідність застосування показників комплексного оцінювання екологічності на основі MIPS-аналізу і ризик-характеристик стану складних систем з метою підвищення якості прийняття об’єктивних рішень щодо зниження ступеня небезпеки в екологічному аспекті. Алгоритмічне забезпечення розроблено для практичної реалізації методики комплексної оцінки екологічності системних об’єктів з урахуванням зв’язку між їх станом і процесами внутрішньої самоорганізації і зовнішньої взаємодії з навколишнім середовищем. Обоснована целесообразность применения комплексного подхода к разработке методического обеспечения оценки качества и безопасности системных объектов с позиций устойчивого развития. Определена необходимость применения показателей комплексной оценки экологичности на основе MIPS-анализа и риск-характеристик состояния сложных систем с целью повышения качества принятия объективных решений по снижению степени опасности в экологическом аспекте. Алгоритмическое обеспечение разработано для практической реализации методики комплексной оценки экологичности системных объектов с учетом связи между их состоянием и процессами внутренней самоорганизации и внешнего взаимодействия с окружающей средой. In this work, the rationality is justified for using the complex approach for methodical support development for assessing the system objects' quality and safety from the sustainable development position. The necessity was determined for applying the complex ecological assessment indicators based on the MIPS-analysis and complex systems risk characteristics for the purpose of increasing the quality of effective decision-making for risk reduction related to the environment. The algorithmic support is designed for the practical methodology implementation for assessing the complex ecological system objects state while taking into account the relationship between the state and the processes of the internal self-organization and external communication with the environment. ru Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України Системні дослідження та інформаційні технології Проблеми прийняття рішень і управління в економічних, технічних, екологічних і соціальних системах Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів Информационно-алгоритмическая поддержка комплексной оценки экологичности системных объектов Information-algorithmic support for complex ecological assessment of system objects Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів |
| spellingShingle |
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів Козуля, Т.В. Ємельянова, Д.І. Проблеми прийняття рішень і управління в економічних, технічних, екологічних і соціальних системах |
| title_short |
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів |
| title_full |
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів |
| title_fullStr |
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів |
| title_full_unstemmed |
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів |
| title_sort |
інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів |
| author |
Козуля, Т.В. Ємельянова, Д.І. |
| author_facet |
Козуля, Т.В. Ємельянова, Д.І. |
| topic |
Проблеми прийняття рішень і управління в економічних, технічних, екологічних і соціальних системах |
| topic_facet |
Проблеми прийняття рішень і управління в економічних, технічних, екологічних і соціальних системах |
| publishDate |
2017 |
| language |
Russian |
| container_title |
Системні дослідження та інформаційні технології |
| publisher |
Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Информационно-алгоритмическая поддержка комплексной оценки экологичности системных объектов Information-algorithmic support for complex ecological assessment of system objects |
| description |
Обґрунтовано доцільність застосування комплексного підходу до розроблення методичного забезпечення оцінки якості і безпечності системних об’єктів з позицій сталого розвитку. Визначено необхідність застосування показників комплексного оцінювання екологічності на основі MIPS-аналізу і ризик-характеристик стану складних систем з метою підвищення якості прийняття об’єктивних рішень щодо зниження ступеня небезпеки в екологічному аспекті. Алгоритмічне забезпечення розроблено для практичної реалізації методики комплексної оцінки екологічності системних об’єктів з урахуванням зв’язку між їх станом і процесами внутрішньої самоорганізації і зовнішньої взаємодії з навколишнім середовищем.
Обоснована целесообразность применения комплексного подхода к разработке методического обеспечения оценки качества и безопасности системных объектов с позиций устойчивого развития. Определена необходимость применения показателей комплексной оценки экологичности на основе MIPS-анализа и риск-характеристик состояния сложных систем с целью повышения качества принятия объективных решений по снижению степени опасности в экологическом аспекте. Алгоритмическое обеспечение разработано для практической реализации методики комплексной оценки экологичности системных объектов с учетом связи между их состоянием и процессами внутренней самоорганизации и внешнего взаимодействия с окружающей средой.
In this work, the rationality is justified for using the complex approach for methodical support development for assessing the system objects' quality and safety from the sustainable development position. The necessity was determined for applying the complex ecological assessment indicators based on the MIPS-analysis and complex systems risk characteristics for the purpose of increasing the quality of effective decision-making for risk reduction related to the environment. The algorithmic support is designed for the practical methodology implementation for assessing the complex ecological system objects state while taking into account the relationship between the state and the processes of the internal self-organization and external communication with the environment.
|
| issn |
1681–6048 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/151163 |
| citation_txt |
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності системних об’єктів / Т.В. Козуля, Д.І. Ємельянова // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2017. — № 2. — С. 68-76. — Бібліогр.: 22 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT kozulâtv ínformacíinoalgoritmíčnapídtrimkakompleksnoíocínkiekologíčnostísistemnihobêktív AT êmelʹânovadí ínformacíinoalgoritmíčnapídtrimkakompleksnoíocínkiekologíčnostísistemnihobêktív AT kozulâtv informacionnoalgoritmičeskaâpodderžkakompleksnoiocenkiékologičnostisistemnyhobʺektov AT êmelʹânovadí informacionnoalgoritmičeskaâpodderžkakompleksnoiocenkiékologičnostisistemnyhobʺektov AT kozulâtv informationalgorithmicsupportforcomplexecologicalassessmentofsystemobjects AT êmelʹânovadí informationalgorithmicsupportforcomplexecologicalassessmentofsystemobjects |
| first_indexed |
2025-11-25T21:08:28Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:08:28Z |
| _version_ |
1850551264582041600 |
| fulltext |
Т.В. Козуля, Д.І. Ємельянова, 2017
68 ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2017, № 2
УДК 519.713: 631.411.6
DOI: 10.20535/SRIT.2308-8893.2017.2.07
ІНФОРМАЦІЙНО-АЛГОРИТМІЧНА ПІДТРИМКА
КОМПЛЕКСНОЇ ОЦІНКИ ЕКОЛОГІЧНОСТІ
СИСТЕМНИХ ОБ’ЄКТІВ
Т.В. КОЗУЛЯ, Д.І. ЄМЕЛЬЯНОВА
Анотація. Обґрунтовано доцільність застосування комплексного підходу до
розроблення методичного забезпечення оцінки якості і безпечності системних
об’єктів з позицій сталого розвитку. Визначено необхідність застосування по-
казників комплексного оцінювання екологічності на основі MIPS-аналізу і ри-
зик-характеристик стану складних систем з метою підвищення якості прийнят-
тя об’єктивних рішень щодо зниження ступеня небезпеки в екологічному
аспекті. Алгоритмічне забезпечення розроблено для практичної реалізації ме-
тодики комплексної оцінки екологічності системних об’єктів з урахуванням
зв’язку між їх станом і процесами внутрішньої самоорганізації і зовнішньої
взаємодії з навколишнім середовищем.
Ключові слова: екологічна безпека, складна система, природно-техногенний
об’єкт, MIPS-аналіз, ризик-аналіз, комплексне оцінювання якості.
ВСТУП
Розроблення комплексного підходу до формування інформаційно-
алгоритмічного забезпечення системного аналізу та оцінки екологічності
природно-техногенних об’єктів зумовлено необхідністю запровадження ін-
формаційної підтримки рішень з управління безпечністю різнорідними
структурованими системними об’єднаннями. Методика комплексного оці-
нювання екологічності, заснована на принципах гармонізації сталого розви-
тку складних систем, полягає в можливості встановлення зовнішніх і внут-
рішніх факторів деструктивних явищ і процесів, що призводять до
зменшення рівня небезпеки і зниження негативного техногенного впливу на
об’єкти навколишнього природного середовища (НПС) [1].
ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
Основи комплексного методичного підходу з еколого-економічної оцінки
якості та безпечності складних систем подано у працях вітчизняних нау-
ковців Г В. Лисиченка [2], М.С. Мальованого [3], зарубіжних авторів
А.М. Dies [4], М.Н. Ordoueia [5], V.Costantini [6].
Розглянуті методики еколого-економічного оцінювання мають еконо-
мічну змістовність, що ґрунтується на вартісних показниках якості систем-
них об’єктів, не враховують еколого-соціальних складових оцінок.
Зарубіжні розробки з використання методів MIPS-аналізу засновані на
працях M. Ritthoff [7], I.K. Wernick [8], K. Wiesen [9], C. Liedtkea [10],
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності …
Системні дослідження та інформаційні технології, 2017, № 2 69
L. Mancini [11], S. Laaksoa [12]. Методика MIPS-аналізу в цих працях має
об’єктом дослідження економічні системи і оперує до економічних характе-
ристик, що потребує зміни її змістовності та математичної інтерпретації вхі-
дної інформації і кінцевих результатів для отримання оцінки екологічності
та небезпечного впливу господарської діяльності на об’єкти природного се-
редовища.
Методичне забезпечення ризик-аналізу сформовано на підставі праць
вітчизняних науковців А.Б. Качинського [13], Є.О. Яковлєва [14], Г.О. Ста-
тюхи [15]; зарубіжних авторів D.W. Connell [16], M.H. Whittaker [17]. Під
час використання методики оцінювання екологічних ризиків на основі до-
сліджень зазначених авторів не враховуються процеси, які відбуваються при
переході системи у певній ситуації у кінцевий стан. Таким чином, доціль-
ним і необхідним стає формування комплексної моделі дослідження, пода-
ної у вигляді аналітичної системи оцінювання «стан1 – процес – стан2», що
дозволить відповідно до загальнодетального і детального встановлення еко-
логічних ризиків виявити довільні процеси дестабілізації і стабілізації стану
системи, фактори регулювання безпечності системних об’єктів.
ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ
Мета роботи — визначення інформаційно-алгоритмічної основи вирішення
завдань комплексного оцінювання екологічності і безпечності природно-
техногенних системних об’єктів (ПТСО) відповідно до MIPS- і ризик-
аналізу для забезпечення інформаційної підтримки прийняття управлінсько-
го рішення.
У роботі досліджено такі завдання теоретично-практичного змісту:
1) визначення складових методичного забезпечення комплексного оці-
нювання якості і безпечності системних об’єктів з установленням зовнішніх
та внутрішніх деструктивних факторів і процесів для прийняття зваженого
рішення щодо регулювання їх функціональних можливостей зі стабілізації
розвитку;
2) розроблення інформаційно-алгоритмічного забезпечення комплекс-
ного оцінювання екологічності ПТСО з метою визначення рівня якості на
рівні дослідження «об’єкт – навколишнє середовище» на основі MIPS-
аналізу, загальнодетального і детального оцінювання змін у системі за ре-
зультатами ризик-аналізу «стан1 об’єкта – процес – стан2 об’єкта»;
3) проведення апробації запропонованої методики комплексного оці-
нювання екологічності конкретного ПТСО для отримання об’єктивної та
обґрунтованої інформаційної підтримки управлінських рішень відповідно до
його стану і умов функціонування в певному навколишньому середовищі.
МАТЕРІАЛИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Для визначення відповідності стану об’єкта визначеному рівню екологічної
якості пропонується запровадити аналітичну систему досліджень на рівні
загальнодетального, детального аналізу стану об’єктів і факторів невід-
повідності. За поданим підходом дослідження складної системи застосовано
Т.В. Козуля, Д.І. Ємельянова
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2017, № 2 70
також комплексне поняття якості, яке становить екологічність — відповід-
ність природним властивостям компонентів НПС; безпечність — відповід-
ність вимогам збереження функціональності систем, стану екологічного
благополуччя. Отже, у пропонованій методиці має враховуватись систем-
ність об’єкта, особливі властивості складових систем, характерні прояви їх
взаємодії з навколишнім середовищем.
Для узагальненої оцінки стану системи «об’єкт – навколишнє середо-
вище» пропонується застосувати MIPS-аналіз, що дозволяє встановити від-
повідність вимогам природної стабільності та допустимого рівня дії техно-
генних факторів:
jj
n
i
jii
ij S
MI
S
xCMI
MIPS заг1
,
де iMI — матеріальна інтенсивність і-го небезпечного фактора для компо-
нента НПС (const); iC — концентрація і-го небезпечного фактора у j -й сис-
темі в кількості jx , яка має продуктивність jS (кількість кінцевого продук-
ту тощо; загMI — оцінка відповідності складу системи — наявність
елементів, компонентів структурі) забезпеченість певної енергії взаємодії
між складовими, що надалі гарантує необхідний рівень функціональності,
обмеження навантаження з боку навколишнього середовища, яке спричиняє
негативні впливи на систему загалом [18].
Таким чином, MIPS-аналіз дозволяє визначити загальну оцінку стану
ПТСО з урахуванням внутрішніх факторів у складному системному об’єкті
та зовнішніх факторів його взаємодії з навколишнім середовищем. Проте
MIPS-оцінка не надає інформації про ступінь деструкції системи і прояв де-
стабілізувальних факторів та процесів для визначення регулювальних меха-
нізмів стану системного об’єкта чи необхідних заходів управління якістю.
Ступінь відповідності для факторів і процесів у загальнодетальному і
детальному вигляді запропоновано визначати на основі ризик-аналізу.
Детальні дослідження з оцінювання безпечності за методикою комплекс-
ного ризик-аналізу системи «стан1 об’єкта – процес – стан2» дозволяють
установити вагомі механізми регулювання сталого розвитку систем і надати
інформаційну підтримку для прийняття управлінського рішення (рис. 1).
Стан2 СД
Стан1 СД
ЕФ1
ЕФ2
ЕФn
Процес1 у СД
Процесn у СД
Процес2 у СД
БВ
НВ
БВ
НВ
БВ
НВ
Riskстtан1
Riskстан2
Riskп
Рис. 1. Схема взаємодії складових системи оцінки екологічного ризику: СД — сис-
тема дослідження; ЕФ — екологічний фактор; БВ (НВ) — безпечний (небезпечний)
вплив
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності …
Системні дослідження та інформаційні технології, 2017, № 2 71
Ризик-аналіз здійснюється системно з урахуванням структури внутрі-
шніх і зовнішніх зв’язків, які визначають інформацію про вплив факторів
НПС на об’єкт, перетворення на рівні процесів у системі та формування па-
раметрів стану (стан2 СД). Взаємодія системи з об’єктами НПС визначається
рівнем прояву факторів техногенного навантаження як сукупна дія різнорі-
дної природи. Характеристики впливу змінюються відповідно до особливос-
тей перебігу процесів, які відбуваються в системах і мають деструктивний
характер, що визначає рівень безпечності для складових ПТСО.
Доцільність комплексного ризик-аналізу перебігу процесів у системах
ПТСО, оцінювання їх безпечності зумовлено необхідністю визначення де-
структивних змін, причин порушень відповідності вимогам екологічності
для встановлення регулювальних дій зі стабілізації стану і функціональності
систем (рис. 2).
Для оцінювання екологічного ризику порушення екологічної стійкості
ПТСО і виявлення точок екологічної небезпеки проводиться пофакторний
ризик-аналіз стану кожної системи відповідно до її стабільності та прояву
процесів у ній. Згідно з послідовністю виявлення негативних змін у системі
(рис.2) аналізуються процеси трансформації вхідних факторів впли-
ву: синергетичне посилення небезпечності, поява нових «продуктів» змін.
Деталізація ризик-аналізу на рівні процесів необхідна для уточнення
дестабілізувальних механізмів, обґрунтування вагомих факторів деструкту-
ризації системи, що призводить до реалізації незворотних явищ, які ймовір-
но приводять систему в новий стан.
Таким чином, ризик-характеристики змін у системному об’єкті визна-
чаються з метою узгодження і підтвердження результатів MIPS-аналізу,
установлення процесів порушення стаціонарності системи і процесів її ста-
білізації. Системний аналіз процесів у системах об’єкта дослідження пер-
шочергово ідентифікує фактори порушень, які треба нейтралізувати, і до-
зволяє обґрунтовано виявляти механізми стабілізації, які треба активізувати.
Комплексний підхід до формування інформаційно-методичного забез-
печення дозволяє узгодити результати різнорівневих досліджень систем
ПТСО у такій послідовності:
1) визначення загального рівня екологічної безпечності за MIPS-
аналізом і підтвердження цієї оцінки результатами сумарного ризик-аналізу;
2) виявлення точок екологічної небезпеки за пофакторним ризик-
аналізом стану систем ПТСО і процесів у них за високого значення коефіці-
єнта кореляції між однаковими ризик-факторами;
3) інтерпретація результатів ризик-аналізу відповідно до загаль-
ної оцінки стану «система – навколишнє середовище» і детального оціню-
вання змін у системі «стан – процес – кінцевий стан» [19].
Методику комплексного оцінювання якості та безпечності системних
об’єктів апробовано на прикладі визначення екологічної ефективнос-
ті діяльності підприємства ПАТ «Юкрейниан кемикал продактс» (на базі
ПАТ «Кримський титан»), продукцією якого є діоксид титану, мінеральні
добрива, сульфат алюмінію, залізний купорос. Оцінні розрахунки виконано
за даними екологічного моніторингу системи «викиди у атмосферу забруд-
нювальних речовин – розміщення відходів – вплив на НПС».
Т.В. Козуля, Д.І. Ємельянова
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2017, № 2 72
Результати оцінювання відповідності технології виробництва діоксиду
титану, мінеральних добрив, сульфату алюмінію, залізного купоросу вимо-
гам безпеки НПС отримано за MIPS-аналізом викидів у атмосферу, розмі-
щення відходів на полігоні за відповідним складуванням і захороненням їх у
фосфогіпсосховищі та кислотонакопичувачі (табл. 1).
За всіма показниками оцінювання екологічності MIPS2 > MIPS1, отже,
кінцевий стан взаємодії «об’єкт – НПС» визначається як екологічно небез-
печний.
Негативний фактор впливу на НПС технології виробництва діоксиду
титану, мінеральних добрив, сульфату алюмінію, залізного купоросу оціню-
Результати комплексного оцінювання екологічності складного
системного об’єкта: рівень екологічної безпеки
Прийняття управлінського рішення за визначеною оцінкою стану системи
Аналіз стану складових системи дослідження «стан1– процес – стан2»
Індекс відхилення від нормативного показника (для стану1)
ii
i
КНГДК
C
I
1
1j
Визначення невідповідності
вимогам екологічної безпеки
)1ln 111 IIkRis
Оцінка ступеня
негативного впливу
)ln 111 IIkRis
+ -
Оцінка змін у системі (аналіз процесів і змін)
Індекс відхилення від нормативного показника
i
2 КНГДК
C
I
i
i
Ризик деструктивних процесів (оцінка негативного впливу на системи)
1
1
1
1 негнег
1
1ln
I
I
I
I
Riskn
+ -- +Система екологічно
безпечна
Вплив факторів
безпечний 11 kRis
Стан1
11 kRis
Процес
Вплив факторів
стабільно
безпечний
Процеси змін факторів
безпечні
Стан2
+
- -
+
+ -
12 I 12 kRis
)1ln 22
2
II
kRis
21 nn RiskRisk
2nRisk
Рис. 2. Алгоритм ризик-оцінки екологічності системних об’єктів
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності …
Системні дослідження та інформаційні технології, 2017, № 2 73
ється за величиною ризику, отриманого при порівнянні вимірюваних фактич-
них показників з рівнями безпеки у вигляді граничнодопустимих концент-
рацій (ГДК). Нормативне значення ГДК допускає обмежене коливання у
дестабілізації системи, прийнятну «міру» навантаження на природне се-
редовище (розрахунки відповідно до алгоритму, показаному на рис. 2)
(табл. 2).
Т а б л и ц я 1 . MIPS-аналіз екологічності виробництва ПАТ «Юкрейниан кемикал
продактс»
Сі №
з/п
Забруднювальна
речовина
MI-
число
[20] 2014 2015
MIзаг
Викиди в атмосферу: стаціонарні джерела
1 Азоту діоксид 1,05 207,95 251,74 218,35 39,51
2 Аміак 5,04 10,7 22,36 53,93 19,80
3 Ангідрид сірчаний 0,41 4417,88 4432,84 1824,58 5345,63
4 Оксид вуглецю 4,70 45,87 69,82 215,59 318,34
5 Вуглеводороди 2,19 1,52 1,83 3,33 6,57
6 Зважені сполуки - 771,32 1013,4 0,00 0,00
7
Газоподібні фтористі
сполуки
0,06 3,15 5,43 0,18 9,23
8 Марганець, сполуки 2,23 0,004 0,0047 0,01 0,07
9 Свинець і його сполуки - 0,00025 0,00013 - 0,00
10 Хром і його сполуки 2,30 0,029 0,033 0,07 0,39
11 Сірчана кислота 0,70 561,63 584,24 393,14 140,41
Сумарне MIPS-число 0,38 0,98
Викиди в атмосферу: пересувні джерела
12 Дизельне паливо 0,02 979,3 1283,47 18,61 1331,85
13 Бензин етиловий 3,20 487,72 459 1560,70 2170,35
Сумарне MIPS-число* 1,08 2,39
Розміщення відходів
14 Гідролізна кислота 0,38 32637 6987,1 12402,06 30352,41
15 Шлам чорний 0,66 13712 11246,4 8981,36 32634,56
16 Залізний купорос 1,73 56550 15283,4 97605,30 75211,50
17 Пульпа фосфогіпсу 0,06 29820 74440 1669,92 19979,40
18 Відпрацьовані шини 1,65 5,63 8,17 9,29 32,09
19 Відходи очищення
обладнання - 774 838 - -
20 Будівельні відходи 0,06 875 952 52,50 1452,50
21 Відходи футерування - 570 734 - -
22 Відпрацьовані ртутні лампи - 211 206 - -
23 Відпрацьовані акумулятори 0,64 0,4 0,162 0,26 1,07
24
Відпрацьований
ванадієвий каталізатор
- 1,4 100 - -
Сумарне MIPS-число 0,89 1,18
Т.В. Козуля, Д.І. Ємельянова
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2017, № 2 74
Т а б л и ц я 2 . Ризик-оцінка виробництва ПАТ «Юкрейниан кемикал продактс»
Iі Risk №
з/п
Забруднювальна
речовина
ГДК К
2014 2015 Стан1 Стан2
Викиди в атмосферу: стаціонарні джерела
1 Азоту діоксид 725,04 2 0,14 0,17 0,022 0,03
2 Аміак 75,04 4 0,04 0,07 0,001 0,01
3 Ангідрид сірчаний 5862,8 3 0,25 0,25 0,073 0,07
4 Оксид вуглецю 164,15 4 0,07 0,11 0,005 0,01
5 Вуглеводороди 1,73 3 0,29 0,35 0,101 0,15
6 Зважені сполуки 3111,6 3 0,08 0,11 0,007 0,01
7
Газоподібні фтористі
сполуки
33,24 2 0,05 0,08 0,002 0,01
8 Марганець, сполуки 0,012 2 1,67 1,96 0,851 1,32
9 Свинець і його сполуки 0,0003 1 0,96 0,5 3,133 0,35
10 Хром і його сполуки 0,1164 1 0,25 0,28 0,071 0,09
11 Сірчана кислота 1561,5 2 0,18 0,19 0,036 0,04
Riskп процесів 0,713 0,314
Розміщення відходів
12 Гідролізна кислота 537,2 2 30,4 6,503 103,7 12,18
13 Шлам чорний 163327 4 0,02 0,017 0,0003 3·10-4
14 Залізний купорос 65802 4 0,21 0,058 0,052 0,003
15 Пульпа фосфогіпсу 277120 4 0,03 0,067 0,0007 0,005
16 Відпрацьовані шини 16 4 0,09 0,128 0,0081 0,017
17
Відходи очищення
обладнання
1000 4 0,19 0,21 0,0416 0,049
18 Будівельні відходи 1000 0,88 0,952 1,8195 2,891
19 Відходи футерування 800 0,71 0,918 0,8882 2,289
20
Відпрацьовані
акумулятори
1,4 2 0,14 0,058 0,022 0,003
21
Відпрацьований вана-
дієвий каталізатор
130 4 0 0,192 10-6 0,041
Riskп процесів 2,477 2,321
Небезпечними факторами відповідно до отриманих результатів
(табл. 2) визначено марганець та його сполуки, гідролізну кислоту, будіве-
льні відходи і відходи футерування. Загальна ризик-оцінка відповідає ситу-
ації Riskп1 > Riskп2, що зумовлено проявом процесів самоорганізації, які ніве-
люють негативний вплив на об’єкти НПС. Аналіз таких процесів
проводиться в межах даної методики додатково на основі термодинамічних
розрахунків довільних реакцій між складовими відходів і їх взаємодії з еле-
ментами середовища [21, 22].
ВИСНОВКИ
У роботі обґрунтовано теоретико-методичні основи комплексного аналізу
стану ПТСО на основі системи оцінювання екологічної відповідності за
Інформаційно-алгоритмічна підтримка комплексної оцінки екологічності …
Системні дослідження та інформаційні технології, 2017, № 2 75
MIPS- і ризик-аналізом з ідентифікацією негативних порушень у системі
«техногенний об’єкт – НПС» і отримано таке:
1) сформовано методичне забезпечення комплексного оцінювання яко-
сті та безпечності системних об’єктів з урахуванням специфіки їх функціо-
нування, взаємозв’язку між станом і процесами внутрішньої самоорганізації
та зовнішнього зв’язку з НПС відповідно до системного гомеостазу;
2) розроблено інформаційно-алгоритмічне забезпечення комплексного
оцінювання екологічності ПТСО відповідно до аналізу стану системи
«об’єкт – навколишнє середовище» на основі MIPS-аналізу і детального
оцінювання змін за послідовним ризик-аналізом «стан1 – процес – стан2»;
3) показано перспективність реалізації комплексного методичного за-
безпечення з оцінювання якості ПТСО для отримання інформаційної під-
тримки прийняття зважених рішень для розв’язання практичних завдань
екологічної безпеки на прикладі оцінювання рівня безпеки виробництва діо-
ксиду титану, мінеральних добрив, сульфату алюмінію, залізного купоросу
відповідно до аналізу системи «викиди у атмосферу забруднювальних речо-
вин – розміщення відходів – вплив на НПС» (табл. 1, 2).
Наукова новизна отриманих результатів у роботі полягає в удоскона-
ленні математичного забезпечення MIPS-аналізу для врахування екологічної
змістовності складових ПТСО. У методиці ризик-аналізу враховується узго-
дженість «стан1 – процес – стан2» для різних рівнів деталізації оцінки.
ЛІТЕРАТУРА
1. Згуровский М.З. Глобальное моделирование процессов устойчивого развития в
контексте качества и безопасности жизни людей / М.З. Згуровский,
А.Д. Гвишиани. — К.: Політехніка, 2008. — 331 c.
2. Лисиченко Г.В. Природний, техногенний та екологічний ризики: аналіз, оцінка,
управління / Г. В. Лисиченко, Ю.Л. Забулонов, Г.А. Хміль. — К.: Наук. дум-
ка, 2008. — 543 с.
3. Харламова Е.В. Теоретические основы управления экологической безопаснос-
тью техногенно нагруженного региона / Е.В. Харламова, М.С. Малеваный,
Л.Д. Пляцук // Екологічна безпека. — 2012. — № 1. — С. 9–12.
4. Dies A.M. Economic aspects of thermal treatment of solid waste in a sustainable WM
system / A.M. Dies // Waste Management. — 2015. — Vol. 37. — P. 45–57.
5. Ordoueia M.H. New sustainability indices for product design employing environ-
mental impact and risk reduction: case study on gasoline blends / M.H. Ordoueia,
Ali Elkamela, Maurice B. Dusseaultb, I. Alhajric // Journal of Cleaner
Production. — 2015. — Vol. 108. — Part A. — P. 312–320.
6. Costantini V. Hybrid Economic-Environmental Accounts / V. Costantini,
M. Mazzanti, A. Montini. — Routledge: New York, 2012. — 264 p.
7. Риттхофф М. Вычисления MIPS: ресурсная продуктивность продукции и ус-
луг / М. Риттхофф; под науч. ред. О.Сергиенко, Х. Рона // Основы теории
эко-эффективност. — СПб, 2004. — 246 с.
8. Wernick I.K. Material Flows Accounts – A Tool for Making Environmental Policy,
WRI Report / I.K. Wernick, F.H. Irwin. — World Resource Institute: Washing-
ton, DC, USA, 2005. — 246 p.
9. Wiesen K. Calculating the material input per service unit using the ecoinvent data-
base / K. Wiesen, M. Saurat, M. Lettenmeier // International journal of perform-
ability engineering. — 2014. — Vol. 10, N. 4. — P. 357–366.
Т.В. Козуля, Д.І. Ємельянова
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2017, № 2 76
10. Lukasa M. The nutritional footprint – integrated methodology using environmental
and health indicators to indicate potential for absolute reduction of natural re-
source use in the field of food and nutrition / M. Lukasa H. Rohna,
M. Lettenmeierd etc. // Journal of Cleaner Production. — 2015. — Vol. 110. —
P. 322–330.
11. Mancini L. Application of the MIPS method for assessing the sustainability of
production-consumption systems of food / L. Mancini, H. Rohn, C. Liedtke //
Journal of Economic Behavior & Organization. — 2012. — Vol. 81(3). —
P. 779–793.
12. Laaksoa S. Household-level transition methodology towards sustainable material
footprints / S.Laaksoa M. Lettenmeierb // Journal of Cleaner Production. —
2016. — Vol. 125. — P. 267–278.
13. Качинский А.Б. Структурный анализ системы обеспечения экологической
и природно-техногенной безопасности Украины / А.Б. Качинский,
Н.В. Агаркова // Системні дослідження та інформаційні технології. —
2013. — № 1. — С. 7–15.
14. Биченок М.М. Ризики життєдіяльності у природно-техногенному середовищі:
моногр. / М.М. Биченок, С.П. Іванюта, Є.О. Яковлєв. — К.: РНБО, 2009. —
160 с.
15. Статюха Г.О. Системний підхід до оцінювання ризиків при проектуванні
промислових об’єктів / Г.О. Статюха, Т.В. Бойко, А.О. Абрамова // Східно–
Європейский журнал передових технологій. — 2013. — Т. 2, 14 (56). —
С. 8–12.
16. Cao Q. Health risk characterisation for environmental pollutants with a new concept
of overall risk probability / Q. Cao, Q. Yu, D.W. Connell // Journal of Hazardous
Materials. — 2013. — Vol. 187. — P. 480–487.
17. Whittaker M.H. Risk Assessment and Alternatives Assessment: Comparing Two
Methodologies / M.H. Whittaker // Risk Analysis. — 2015. — Vol. 35. —
N 12 — P. 2129–2136.
18. Козуля Т.В. Використання MI-чисел при формуванні комплексної оцінки еко-
логічності виробництва і ПТК / Т.В. Козуля, Д.І. Ємельянова // Системний
аналіз та iнформацiйнi технології: матеріали 15 Міжнар. науково-техн.
конф. SAIT. — К.: ННК «IПСА» НТУУ «КПI». — 2013. — С. 115–116.
19. Козуля Т.В. Екологічний ризик на різних рівнях дослідження природно-
техногенних систем, інформаційне забезпечення його оцінки / Т.В. Козуля,
Д.І. Ємельянова // Проблеми інформаційних технологій. — 2015. —
№ 17. — С. 138–144.
20. Ritthoff M. Calculating MIPS – Resource Productivity of Products and Services /
M. Ritthoff, H. Rohn, C. Liedtke. — Wuppertal, 2003. — Access mode:
www.mips.online.info
21. Касимов А.М. Применение методики термодинамической оценки воздействия
известняковой технологии мокрой сероочистки на объекты окружающей
среды / А.М. Касимов, Т.В. Козуля, Д.И. Емельянова, М.М. Козуля // Эко-
логия и промышленность. — 2016. — № 1. — С. 94–98.
22. Касимов А.М. Методическое обеспечение оценки воздействия техногенных
объектов на окружающую среду / А.М. Касимов, Т.В. Козуля, Д.И. Емельянова,
М.М. Козуля // Экологический вестник Северного Кавказа. — 2016. —
№ 1. — С. 48–54.
Надійшла 09.11.2016
|