Postup přípravy datových souborů vlastností nebezpečných látek pro hodnocení enviromentálních rizik chemických havárií.

Pavel Forint

Doctoral thesis

The process of preparing data sets of characteristics of hazardous substances for the environmental risk assessment of chemical accidents

Abstract:

FORINT, Pavel. Postup přípravy datových souborů vlastností nebezpečných látek pro hodnocení environmentálních rizik chemických havárií. Ostrava 2013. Disertační práce. Vysoká škola báňská – Technická universita Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství. Pro vyhodnocení následků úniků nebezpečných látek do životního prostředí a jejich mobilitu je potřeba znát fyzikálně chemické a ekotoxické vlastnosti látek. Nutnou podmínkou pro korektní odhad následků úniku toxických látek je znalost jejich nebezpečných účinků (působení na organismy) a dále dostupnost jednoznačných kritérií pro využívání toxikologických ukazatelů. Především informace o ekotoxických vlastnostech nejsou standardně uváděny v bezpečnostních listech či databázích. Protože nebývá dostatek experimentálních dat, u méně známých nebezpečných látek by musela být provedena celá řada laboratorních testů, které jsou časově i finančně velmi náročné a navíc vyžadují diskutované používání laboratorních zvířat; proto je většinou nutné použití dat náhradních. Postup přípravy datových souborů vlastností nebezpečných látek představuje nástroj ke zpracování vstupních dat pro rozšíření a optimalizaci modelů následků v analýze rizika při hodnocení environmentálních dopadů chemických havárií. K tomu účelu je provedena srovnávací studie kvality dat v databázích a dat vypočtených s cílem potvrdit nebo vyvrátit hypotézu, že modely můžeme použít jako způsob získávání dat o vlastnostech nebezpečných látek s ohledem na jejich ekotoxicitu a se zřetelem k prevenci závažných havárií. Práce je řešena metodami statistické analýzy dat a matematického modelování. Je vypracován návrh postupu pro získávání dat k hodnocení environmentálních dopadů závažných průmyslových havárií. Použitelnost a omezení vytvořeného postupu získávání dat jsou dána omezeními pro aplikaci metod QSAR k predikci toxicity, vlivem rozptylu výsledků predikcí pro jednotlivé kategorie látek a dostupností experimentálních dat ke srovnávacím výpočtům. Použití navrženého postupu umožní snížit nejistoty a variabilitu výsledků analýzy rizik havárií s účastí nebezpečných chemických látek a jejich dopadů a tím následně přesnější a kvalifikovanější hodnocení rizik, která jsou spojena s touto problematikou, a jejichž nadhodnocení či naopak podhodnocení může představovat problém při aplikaci odpovídajících legislativních, technických a organizačních opatření, včetně dopadů ekonomických.

Abstract:

FORINT, Pavel. The process of preparing data sets of characteristics of hazardous substances for the environmental risk assessment of chemical accidents. Ostrava 2013. Dissertation. VSB - Technical University of Ostrava, Faculty of Safety Engineering. To evaluate the consequences of releases of hazardous substances into the environment and their mobility is necessary to know the physico-chemical and ecotoxicological properties of substances. A necessary condition for the correct estimation of the effects of toxic substances is aware of their dangerous effects (effects on organisms) and the availability of clear criteria for the use of toxicological indicators. First of all, information on ecotoxicity are not normally provided by safety data sheets or databases. Because usually not enough experimental data, less known hazardous substances would be carried out a number of laboratory tests are expensive and time consuming, requiring discussed the use of laboratory animals, so it is usually necessary to use a spare data. The process of preparing data sets of characteristics of hazardous substances is a tool for processing the input data for the expansion and optimization models of the consequences of the risk analysis when assessing the environmental impact of chemical accidents. For this purpose, a comparative study of the quality of data in databases and data calculated in order to confirm or refute the hypothesis that the model can be used as a method of obtaining data on the properties of hazardous substances with regard to their ecotoxicity and with regard to the prevention of major accidents. The work is addressed by methods of statistical data analysis and mathematical modeling. There is a proposal process for obtaining data to assess the environmental impacts of major industrial accidents. Applicability and limitations created by the procurement of data limitations are given for the application of QSAR methods for the prediction of toxicity, due to the dispersion of forecasts for each category of substances and the availability of experimental data for comparative calculations. Using the proposed procedure to reduce uncertainty and variability in risk analysis of accidents involving hazardous chemicals and their impacts, and subsequently, more accurate and more qualified assessment of the risks that are associated with this issue, and the overestimation or underestimation on the other hand can be a problem in the application of appropriate legislative, technical and organizational measures, including economic impacts.

Keywords

havárie, metody, toxicita, QSAR.

Keywords

accident, methods, toxicity, QSAR.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 8. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 26. 2. 2014
• Supervisor: Pavel Danihelka
• Reader: Aleš Bernatík, Ivan Holoubek, Pavel Fuchs

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta bezpečnostního inženýrství

Doctoral programme / field:
Požární ochrana a průmyslová bezpečnost / Požární ochrana a bezpečnost