Мониторинг и экспертиза. Безопасность технологических процессов и производств и бакалавров направления 280700 Техносферная безопасность Белгород 2013 3
 Скачать 4.49 Mb.
|
|
2. Мониторинг безопасности жизнедеятельности 2.1. Классификация видов мониторинга Классификацию мониторинга осуществляют по различным признакам по комплексу решаемых задач, объектам наблюдений, пространственному уровню, методам реализации (табл. 2.1). Таблица 2.1 Классификация видов мониторинга Признак классификации Вид мониторинга 1 2 Универсальность системы Глобальный экологический мониторинг (планетарный) Компоненты биосферы Мониторинг атмосферы, водного бассейна, почвы, геологический 34 Окончание табл. 2.1. 1 2 Загрязнение природной среды Химический, биологический, радиационный Виды техногенного воздействия на природу Мониторинг химических, билогических радиационных источников загрязнения Методы наблюдений Мониторинг по физическим, химическими биологическим показателям, спутниковый (космический) Комплексность наблюдений Медико-биологический, биохимический, геофизический В зависимости от освоения того или иного района (территории, в рамках которого осуществляется мониторинг безопасности жизнедеятельности, выделяют мониторинг городских территорий (населенных мест или городских агломераций); районов горнодобывающих и химических предприятий районов гидротехнических сооружений районов сельскохозяйственного и гидромелиоративного освоения районов АЭС районов транспортных линейных сооружений. Перечисленные виды, отражая специфику техногенной нагрузки на ту или иную территорию, являются, как правило, объектами для комплексных видов мониторинга безопасности жизнедеятельности. Оттого, какими службами организован мониторинг безопасности жизнедеятельности, выделяются два вида государственный (федеральный) и отраслевой (ведомственный. Первый планируется, заказывается и организуется централизованно государственными (федеральными) правительственными органами управления министерствами, государственными комитетами итак далее, второй организуется по инициативе отдельных ведомств например, транспортных, нефтедобывающих) и отраслей промышленности. Отраслевые системы мониторинга должны быть составными частями государственной (федеральной) системы, а несамостоятельными службами. В зависимости от ранга организации и масштаба исследований мониторинг безопасности жизнедеятельности может быть детального, локального, регионального, национального (государственного) и глобального уровня. В соответствии с рассмотренными выше определениями видов мониторинга, отличающимися друг от друга объектами наблюдения, можно говорить о простых и сложных (комплексных) системах мониторинга. Локальный мониторинг окружающей среды предназначен обеспечить оценку изменения окружающей среды под влиянием действующего или проектируемого объекта. Ответственными за организацию локального мониторинга являются органы местного самоуправления. 35 Локальные системы объединяются в более крупные системы регионального мониторинга окружающей среды, охватывающие территории края, области или нескольких краев и областей. Региональный мониторинг окружающей среды предназначен обеспечить оценку изменений окружающей среды территорий комплексного антропогенного освоения. Он базируется на государственных источниках информации. Ответственными за организацию регионального мониторинга являются органы государственной власти субъектов Российской Федерации. Система регионального мониторинга реализована в пределах одного государства в единую национальную (государственную) сеть мониторинга и образует, таким образом, национальный уровень системы мониторинга. Система национального (государственного) уровня мониторинга окружающей среды является необходимой предпосылкой для соблюдения законодательства в области охраны недр и экологии систематического контроля за состоянием всех компонентов окружающей среды обеспечения эффективной и экологически безопасной инже- нерно-хозяйственной деятельности. Государственный мониторинг окружающей среды (государственный экологический мониторинг) осуществляется в соответствии с законодательством Российской Федерации и законодательством субъектов Российской Федерации. Порядок организации и осуществления государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга) устанавливается правительством Российской Федерации. В рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть – Глобальную систему мониторинга окружающей среды. Ее назначение – осуществление мониторинга за изменениями в окружающей среде на Земле в целом, в глобальном масштабе. Глобальный мониторинг – это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенные воздействия на биосферу в целом. Глобальная система мониторинга окружающей среды призвана решать общечеловеческие экологические проблемы в рамках всей Земли, такие, как глобальное потепление климата, вопросы сохранения озонового слоя, прогнозирование землетрясений, опустынивания и эрозии почв, наводнений, засухи, сохранение лесов и т.д. Составной частью Федеральной службы России по мониторингу окружающей среды наряду с мониторингом биосферы, атмосферы, гидросферы, почвы является мониторинг геологической среды. 36 Формирование единой национальной системы мониторинга России является одной из задач Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации, Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, а также республиканских, областных и краевых комитетов по охране природы Российской Федерации. Кроме того, в создании единой федеральной системы мониторинга окружающей среды заинтересована и Межведомственная комиссия Совета Безопасности Российской Федерации по экологической безопасности, образованная Указом Президента Российской Федерации № 812 от 25 апреля 1994 г. 2.2. Мониторинг промышленной безопасности Актуальность проблемы обеспечения экологической и промышленной безопасности особенно возрастает на современном этапе соци- ально-экономических преобразований и развития производительных сил, когда из-за трудно предсказуемых социальных, техногенных и экологических последствий чрезвычайных ситуаций возникает угроза существованию человеческого общества. В России общий экономический ущерб от аварий техногенного характера превышает 2,0 млрд руб. в год. Проблема предупреждения техногенных происшествий и аварийности приобретает особую актуальность в атомной энергетике, химической промышленности, при эксплуатации военной техники, где используются мощные источники энергии, экологически опасные высокотоксичные и агрессивные вещества. Система обеспечения промышленной и экологической безопасности основана на организационных, управленческих и технических принципах. Значительное место в проблеме обеспечения промышленной и экологической безопасности занимает оценка безопасности при нормальной эксплуатации путем мониторинга на производственном объекте. Объектом мониторинга и аудита промышленной и экологической безопасности является комплекс взаимодействий в системе человек – машина – природа, а предметом изучения безопасности – закономерности возникновения и предупреждения происшествий при функционировании таких систем. Одним из принципов системы обеспечения промышленно- экологической безопасности является ее декларирование. В Федеральном законе О промышленной безопасности опасных производственных объектов от 21.07.97 № 116-ФЗ предусмотрена разработка декларации промышленной безопасности, предполагающая всестороннюю оценку риска аварий и связанной с ним социально-экономической и экологической угрозы на основе мониторинга и аудита безопасности объекта. Мониторинг и анализ риска аварийна опасных производственных объектах является составной частью управления промышленно- экологической безопасностью. Мониторинг риска заключается в систематическом использовании всей доступной информации для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий Результаты мониторинга и анализа риска используют при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной и экологической безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономическом анализе безопасности, оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду. Основные задачи мониторинга и анализа риска аварийна опасных производственных объектах заключаются в следующем – информации о состоянии промышленной и экологической безопасности объекта – сведениях о наиболее опасных местах объекта сточки зрения безопасности – обоснованных рекомендациях по уменьшению риска. Для проведения мониторинга и анализа риска, установления его допустимых пределов в связи с требованиями безопасности и принятия управляющих решений необходимы – наличие информационной системы, позволяющей оперативно контролировать существующие источники опасности и состояние объектов возможного поражения – сведения о предполагаемых направлениях хозяйственной деятельности, проектах и технических решениях, которые могут влиять на уровень техногенной и экологической безопасности, а также программы для вероятностной оценки связанного сними риска – экспертиза безопасности и сопоставление альтернативных проектов и технологий, являющихся источниками риска – составление прогнозов и аналитическое определение уровня риска, при котором прекращается рост числа техногенных и экологических поражений. Мониторинг опасностей начинают с предварительного исследования, позволяющего идентифицировать источники опасности. На 38 стадии идентификации опасностей и предварительных оценок риска рекомендуется применять методы качественного анализа и оценки риска. Качественные методы мониторинга опасностей ириска позволяют определить источники опасностей, потенциальных аварий и несчастных случаев, последовательность развития событий, пути предотвращения аварий (несчастных случаев) и смягчения последствий. Качественные методы анализа опасностей включают – предварительный анализ опасностей – анализ видов и последствий отказов – анализ опасности и работоспособности – анализ ошибок персонала – причинно-следственный анализ – анализ дерева отказов – анализ дерева событий – количественный анализ риска. Предварительный анализ опасностей включает перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные источники опасностей, повреждающие факторы, потенциальные аварии, выявленные недостатки. Изучают технические характеристики объекта, системы, процесса, используемые энергетические источники, рабочие среды, материалы и устанавливают их повреждающие свойства. 2.3. Химическая и добывающая промышленность В России зарегистрировано примерно 3600 химических опасных объектов. По различным оценкам 146 городов с населением 100 тыс. человек расположены в зонах повышенной химической опасности. С 1992 по 1996 г. произошло более 250 аварий с выбросом опасных химических веществ, вовремя которых пострадали более 800 и погибли 69 человек. Более 25% аварий произошло из-за эксплуатации оборудования сверхнормативного срока, коррозии оборудования и неработоспособности контрольно-измерительной аппаратуры. Одним из важных компонентов разных отраслей промышленности горнохимического сырья и промышленного производства являются так называемые промышленные сточные воды, имеющие специфический состав в отличие от бытовых сточных вод. Промышленные сточные воды – это жидкие отходы промышленного производства, содержащие различные химические вещества. 39 Попадая тем или иным путем в геологическую среду, сточные воды загрязняют ее различными компонентами. В связи с этим они должны находиться в сфере повышенного внимания в системе мониторинга геологической среды. Разнообразие типов промышленных производств определяет многокомпонентность состава этих сточных вод. Для каждой отрасли промышленности характерно присутствие в сточных водах свойственных этой отрасли химических соединений. Насчитывают тысячи химических веществ, которые могут находиться в сточных водах. Среди них минеральные и органические соединения разных классов соли, кислоты, щелочи, спирты, альдегиды, кетоны, хлор, фосфор- и металлоорганические соединения, радиоактивные изотопы. Промышленность горнохимического сырья, включающая в себя все виды обогащения полезных ископаемых, чрезвычайно многообразна, разнохарактерна и оказывает существенное влияние на геологическую среду. В горнохимической промышленности есть некоторые виды, приводящие к региональным изменениям геологической среды. В табл. 2.2 представлены средние данные о размерах зон влияния горнодобывающих и обогатительных предприятий. Таблица 2.2 Размеры зон влияния горнодобывающих предприятий Источник (или способ) воздействия Размеры зоны влияния Площадные, км 2 Линейные, км Открытая разработка, ГОКи, терриконы, хвостохранилища 0,1–100 0,1–20 Подземная скважинная и специальная разработка, водопонижение 0,1–10000 – Сбросы шахтных води ГОКов, дражные и гидромониторные способы разрушения пород 10–100 5–70 Закачка в недра реагентов, смешение вод разных горизонтов 1–100 1–10 Наиболее распространенными химическими веществами, поступающими в промышленные сточные воды, являются минеральные удобрения, пестициды, нефтепродукты, синтетические моющие вещества, а также биологические виды загрязнения дрожжи, белки, ферменты и микроорганизмы. По действию на организм человека промышленные сточные воды могут обладать общетоксическим, онкогенным, аллергенным, мутагенным, эмбриотоксическим и другими эффектами, в связи с чем контроль за сбросами промышленных сточных вод осуществляется органами санитарной службы. Особенно опасно присутствие в промышленных сточных водах наиболее вредных для организма человека веществ, например соединений ртути, свинца, 40 мышьяка, цианидов, онкогенных соединений, провоцирующих раковые заболевания. Промышленные сточные воды, как и другие стоки, оказывают наибольшее влияние на санитарное состояние поверхностных водоемов, а также прилегающих к ним водоносных комплексов и горизонтов подземных вод. К спуску их в водоемы предъявляются санитарно- гигиенические требования, регламентируемые Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами. Промышленные сточные воды, особенно сильнозагрязненные, проходят предварительную очистку на локальных очистных сооружениях, а затем, как правило, подвергаются очистке на общегородских станциях аэрации совместно сбытовыми сточными водами. С целью контроля за сбросами промышленных сточных вод в водоемы для предприятия устанавливают нормативы мощности сброса – предельно допустимый сброс (ПДС). Предельные допустимые сбросы устанавливают на основании гигиенических требований и нормативов качества воды. Величины ПДС предприятий на данной территории должны быть заложены в информационную базу мониторинга геологической среды данной территории и корректироваться входе мониторинга. При разработке месторождений полезных ископаемых с использованием средств гидромеханизации формируются специфические техногенные массивы из намывных грунтов, образующих упорные призмы, а также гидроотвалы и хвостохранилища. Намывной массив представляет собой сложную изменяющуюся во времени систему, для обеспечения устойчивости которого, установления закономерностей изменения его состояния и разработки управляющих решений и рекомендаций по рациональной технологии его формирования организуется локальный и детальный мониторинг – литомониторинг намывного массива. Его организация проводится аналогично организации лито- мониторинга горнодобывающего комплекса. На первом этапе проводится оценка фонового состояния системы геологическая среда – намывной массив. Анализируют основные группы факторов физико-географические (рельеф, климат, поверхностные воды, инженерно-геологические (геологическое строение основания и тела сооружения, состав и свойства пород, гидрогеологические (обводненность основания, наличие водоносных горизонтов, условий питания и разгрузки, эффективность дренажных устройств в намываемом массиве. Проводят также анализ технологических факторов (методы гидровскрышных работ или переработки минерального сырья, способы возведения дамб и намыва, интенсивность намыва, 41 динамические и статические нагрузки. Влияние этих факторов носит комплексный характер. На втором этапе осуществляется выбор методов, позволяющих контролировать состояние системы намывной массив – геологическая среда в любой момент времени. На третьем этапе выполняется организация наблюдений, их систематическое проведение и обработка результатов. Четвертый этап заключается в установлении закономерностей изменения и прогнозе состояния системы. На пятом этапе используются результаты прогноза состояния системы для корректировки проектных решений по их формированию. По указанной схеме осуществляется мониторинг других при- родно-технических систем в районах горнохимического производства, территорий ТЭЦ и золоотвалов, рудников, карьеров и разрезов. Нефтяная и газовая промышленность. Основными свойствами геологической среды нефтегазовых месторождений, которые надо учитывать при организации мониторинга, является присутствие враз- резе двух несмешивающихся жидкостей – нефти и подземных вода также существенное влияние нагорные породы жидких и газовых углеводородных компонентов. Главная особенность в нефте- и газодо- бывающих комплексах состоит в техногенной нагрузке на геологическую среду, когда происходит взаимодействие процессов отбора из недр полезных компонентов. Одним из воздействий, оказываемых на геологическую среду в районах нефтяных и газовых месторождений, а также нефтеперерабатывающих предприятий, является химическое загрязнение следующих основных видов углеводородное загрязнение засоление породи подземных вод минерализованными водами и рассолами, получаемыми попутно с нефтью и газом загрязнение специфическими компонентами, в том числе сернистыми соединениями. Загрязнение пород, поверхностных и грунтовых вод часто сопровождается истощением естественных запасов подземных вод. В некоторых случаях истощению могут подвергаться и поверхностные воды, используемые для заводнения нефтяных пластов. В морских условиях возрастает масштаб угрозы загрязнения акваторий как искусственными (реагенты, применяемые при бурении и эксплуатации скважин, таки естественными загрязнителями (нефть, рассолы. Основная причина химического загрязнения на нефтяных месторождениях – низкая культура производства и несоблюдение технологий. Поэтому в наблюдательной сети мониторинга геологической среды районов нефтегазовых месторождений 42 одна из основных нагрузок падает на геохимические наблюдения, контроль загрязнений. При локальном загрязнении геологической среды нефтью и жидкими углеводородами от мелких источников загрязнения (нефтяных скважин, нефтехранилищ, складов горюче-смазочных материалов, АЗС, автобаз) образуется ареал нефтяного загрязнения. В процессе формирования ареала загрязнения углеводородами, кроме того, формируются абиотическая и биотическая зоны. В биотической зоне протекают основные биохимические процессы деструкции нефтяных углеводородов, которые находятся как в эмульгированном, таки в растворенном состоянии. В эмульгированном слое преобладают восстановительные условия, которые сменяются окислительными в зоне миграции растворенных углеводородов, где развиваются в основном микроорганизмы из числа анаэробов и факультативных анаэробов. В окислительных условиях биодеструкция углеводородов осуществляется аэробными микроорганизмами. При биодеструкции углеводородов выделяется в основном метан, углекислый газ и сероводород. Указанные особенности ареалов нефтяного загрязнения необходимо учитывать при организации наблюдательной сети мониторинга. Среди физических нарушений геологической среды в районах нефте- и газодобычи следует отметить проявления просадок, оседаний и провалов земной поверхности, а также подтоплений. Возможное развитие этих негативных инженерно-геологических процессов также должно являться предметом изучения в системе мониторинга геологической среды. Специфика изменений геологической среды на нефтегазовых месторождениях вызывает необходимость использования в наблюдательной сети мониторинга и специфических методов, позволяющих контролировать изменения и различные процессы, происходящие на больших глубинах. Вследствие этого среди методов наблюдений все- ти мониторинга наибольший удельный вес составляют различные геофизические и дистанционные методы. Мониторинг районов горнодобывающей и перерабатывающей промышленности должен быть комплексным, учитывающим способы добычи полезных ископаемых и их переработки, а также особенности изменений геологической среды, и охватывать все системы объектов наблюдения, контроля и управления. |