Диплом Мониторинг атмосферного воздуха на объекте по хранению и уничтожению химического оружия
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-24Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Министерство обороны Российской Федерации
Военная академия войск радиационной, химической и
биологической защиты и инженерных войск имени
Маршала Советского Союза С.К.Тимошенко
Кафедра № 5
МОНИТОРИНГ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ОБЪЕКТЕ ПО ХРАНЕНИЮ И УНИЧТОЖЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ
Дипломная работа
Исполнитель сержант Нестеров Николай Юрьевич
(воинское звание, фамилия, имя, отчество)
____________________
(подпись)
Руководитель доктор биологических наук, профессор _______________
(ученая степень, ученое звание, воинское звание, фамилия, инициалы)
Кебец Н.М.
_____________________
(подпись)
Допущена к защите перед ГАК
Начальник кафедры № 5
полковник Синькелев А.П.
(воинское звание, подпись, фамилия)
«_____»______________20__ г.
Кострома 2010
ОГЛАВЛЕНИЕ
| ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ ……………………………………………….. | 3 |
| ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………... | 4 |
| Глава 1 МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ………………..……. | 7 |
| 1.1 Научные основы МОС ………………..…………………………………. | 7 |
| 1.2 Организация мониторинга природной среды в РФ …...………….……. | 9 |
| Глава 2 МОНИТОРИНГ ОБЪЕКТА ПО УХО …………………..…………. | 13 |
| 2.1 Цели и задачи ПЭМ и прогнозирования ОУХО ……………………….. | 13 |
| 2.2 Мониторинг атмосферного воздуха в СЗЗ объекта …………………… | 19 |
| 2.3 Состав вспомогательного оборудования ………………………………. | 25 |
| 2.4 Контроль воздушной среды……………………………………………... | 27 |
| Глава 3 СИСТЕМАТИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ ОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ …………………………….………………… | 31 |
| 3.1 Контроль загрязнения атмосферного воздуха на примере 1207 объекта по УХО ……………………………………………………………… | 31 |
| 3.2 Мониторинг загрязнений атмосферного воздуха техническими средствами системы ПЭКиМ на границе СЗЗ……………………………… | 38 |
| 3.3 Выбор точек пробоотбора……………………………………………….. | 39 |
| 3.4 Технические средства ПЭМ на ОУХО………………………………….. | 41 |
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….… | 45 |
| СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………… | 47 |
| ПРИЛОЖЕНИЕ А Контроль выбросов в атмосферу при функционировании объекта в режиме уничтожения зарина……………… | 53 |
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
В данной дипломной работе применены следующие сокращения:
ТХ - токсические химикаты
УХО - уничтожение химического оружия
ОУХО - объект уничтожения химического оружия
ПЭМ - производственный экологический мониторинг
ОС - окружающая среда
МОС - мониторинг окружающей среды
СЗЗ - санитарно-защитная зона
ЗЗМ - зона защитных мероприятий
3В - загрязняющие вещества
ХО - химическое оружие
ОГСНК - общегосударственная система наблюдения и контроля за загрязнением внешней среды
ЕГСЭМ - единая государственная система экологического мониторинга
СОКД - система обеспечения качества данных
СГЭКМ - система государственного экологического контроля и мониторинга
ХАЛ - химико-аналитическая лаборатория
СанПиН - санитарные правила и нормы
ЦЗЛ - центральная заводская лаборатория
ПЛ-А - передвижная лаборатория контроля атмосферы
АСПК - автоматический стационарный пост контроля атмосферного воздуха
ГХ - газовый хроматограф
ЖХ - жидкостной хроматограф
ПЭКиМ - производственный экологический контроль и мониторинг
ВВЕДЕНИЕ
В начале ХХI века экологическая ситуация во всем мире, в том числе и во многих регионах нашей страны, продолжает ухудшаться. Наступление человеческой цивилизации на окружающую среду проявляется в усилении парникового эффекта, выпадении кислотных осадков, утоньшении озонового слоя или даже его исчезновение, загрязнении гидросферы, уничтожении лесов и почвенного покрова, а также важным направлением остается состояние атмосферного воздуха.
Охрана воздушной среды от загрязнений промышленными выбросами является важнейшей социальной и общественной задачей, входящей в комплекс задач глобальной проблемы охраны природы и улучшения использования природных ресурсов.
Проблемы защиты атмосферы составляют обширную область на стыке наук. Они включают как общие задачи химической технологии, машиностроения и метрологии, так и вопросы, решением которых смогут заниматься узкие специалисты – математики, физики, электротехники, врачи, гигиенисты и тд. Наиболее эффективным методом защиты атмосферы от загрязнения вредными веществами является разработка новых безотходных ресурсо- и энергосберегающих технологических процессов с замкнутыми производственными циклами, исключающими или резко снижающими выброс вредных веществ в атмосферу. Однако не всегда удается разработать экономически выгодные безотходные технологические процессы с полной или комплексной переработкой сырья. Поэтому на современном этапе для большинства промышленных предприятий очистка выбросов остается основным мероприятием по защите воздушного бассейна от загрязнения.
|
- принципиально невозможно создание оружия, ВВТ, не оказывающих воздействия на окружающую среду;
- ВС обладают мощными потенциальными источниками экологической опасности (ядерное и химическое оружие, атомный флот, ракетные средства) [1];
- сокращение, утилизация и уничтожение ядерного, ракетного и химического вооружения могут сопровождаться значительным загрязнением окружающей среды[3-7].
Постановлением правительства РФ от 21.03.1996г. №305 (с изм. на 12.09.2008г.) введена Федеральная Целевая программа «Уничтожение Химического оружия в РФ»[2].
Она регламентирует создание 7 объектов по уничтожению химического оружия в РФ:
-«Горный», Саратовская область Краснопартизанский район, п. Горный
-«Леонидовка», Пензенская область Бессоновский район, ст. Леонидовка
-«Почеп», Брянская область г.Почеп
-«Камбарка», Удмурдская республика г.Камбарка
-«Щучье», Курганская область г.Щучье
-«Марадыковский», Кировская область Оричевский район, поселок Мирный
-«Кизнер», Удмурдская республика г.Кизнер
Мониторинг объекта по УХО представляет собой систему для своевременного сбора и анализа информации с целью определения состояния технологического процесса и окружающей среды.
Объекты по хранению и уничтожению химического оружия относятся к химически опасным объектам, при аварии и разрушении которых могут произойти массовые поражения людей, животных, а также заражение окружающей среды [11]. Высокая плотность заражения, возникающая при возможных выбросах и проливах токсических химикатов (ТХ), представляет большую опасность для персонала, окружающей среды, населения и требует скорейшей ликвидации. Существующие технические средства экологического мониторинга не в полной мере соответствуют новым задачам и требуют соответствующего улучшения.
Целью данной работы является разработка оптимальной методики обнаружения вредных и токсичных веществ содержащихся в атмосферном воздухе санитарно-защитной зоны объекта по хранению и уничтожению химического оружия, государственного экологического мониторинга атмосферного воздуха на объектах по УХО.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
а) Систематизировать оптимальную методику мониторинга атмосферного воздуха в санитарно-защитной зоне объекта по УХО
б) Проанализировать возможные пути поступления ОВ и продуктов их деструкции в объекты окружающей среды
в) Подготовить ряд предложений по усовершенствованию системы экологического мониторинга атмосферного воздуха на объекте по УХО в г.Щучье Курганской области.
Глава 1 МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ
1.1 Научные основы мониторинга окружающей среды
В последние десятилетия во всем мире резко возросло воздействие человека на окружающую среду. Стало очевидным, что бесконтрольная эксплуатация природы может привести к серьезным негативным последствиям. В связи с этим возникает острая необходимость в детальной информации о состоянии биосферы.
Известно, что состояние биосферы изменяется под влиянием естественных и антропогенных воздействий. Однако в результатах этих воздействий имеются существенные различия: состояние биосферы, изменяющееся под влиянием естественных причин, как правило, вскоре возвращается к исходному. Перепады температуры и давления, сезонные изменения биомассы растений и животных - это естественные вариации в состоянии биосферы. Наряду с этим средние характеристики биосферы - климат, природный состав различных сред, круговорот воды, углерода, глобальная биологическая продуктивность и т. д. - могут заметно изменяться лишь за тысячи или даже миллионы лет; В противоположность этому перемены в биосфере, вызываемые деятельностью человека (антропогенные изменения), протекают чрезвычайно быстро. Изменения в природе контролируют и изучают многочисленные службы: гидрометеорологическая, сейсмическая, ионосферная, гравиметрическая, магнитометрическая и др., но они не ставят своей основной целью выделение антропогенных сдвигов в природе на фоне естественных вариаций. Поэтому и появилась потребность в организации специальных наблюдений за изменениями в окружающей среде, вызванными деятельностью цивилизации.
Всё возрастающая опасность отрицательного воздействия промышленного и сельскохозяйственного производства на здоровье людей и на состояние биосферы в целом приводит к необходимости разработки системы предупреждения, контроля и прогнозирования состояния как отдельных объектов окружающей среды, так и всей биосферы в целом. Такая информационная система наблюдений и анализа состояния окружающей среды, в первую очередь наблюдения уровней загрязнения и эффектов, вызываемых ими в биосфере, получила название мониторинга. В задачи этой системы входит сбор информации о состоянии среды и уровнях ее загрязнений в пространстве и во времени по определенной программе.
Термин «мониторинг» появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм, 5-16 июня
Сам термин «мониторинг» появился в противовес (или дополнение) термину «контроль», в трактовку которого включались не только наблюдение и получение информации, но и элементы принятия решений, и элементы управления.
Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:
1) Наблюдение за факторами, воздействующими на окружающую среду, и за состоянием среды.
2) Оценку фактического состояния природной среды.
3) Прогноз состояния окружающей природной среды и оценку этого состояния.
Система мониторинга может охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный мониторинг)[55]. Основной особенностью системы глобального мониторинга является возможность (на основании данных этой системы) оценки состояния биосферы в глобальном масштабе. Национальным мониторингом обычно называют систему мониторинга в рамках одного государства. Такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основной задачей национального мониторинга является получение информации и оценки состояния окружающей среды в национальных интересах. Так, повышение уровня загрязнения атмосферы в отдельных городах или промышленных районах может и не иметь существенного значения для оценки состояния биосферы в глобальном масштабе, но представляется важным для принятия мер в данном районе, на национальном уровне.
1.2 Организация мониторинга природной среды в Российской Федерации
В нашей стране обсуждение системы мониторинга природной среды активизировалось перед Первым межправительственным совещанием по мониторингу, созванным по инициативе ООН в Найроби (Кения,
Вместе с тем, уже давно стало ясно, что проблема не исчерпывается только организацией наблюдений за загрязнением окружающей среды. С целью радикального повышения эффективности работ по сохранению и улучшению состояния среды обитания, обеспечению экологической безопасности 24 ноября
а) вовлечение в сферу наблюдений новых видов типов загрязнителей и их влияния на окружающую среду;
б) увеличение числа задач, решаемых при оценке и прогнозе ее состояния;
в) расширение географии экологического мониторинга за счет новых территорий и источников загрязнений.
В ЕГСЭМ применяется территориально-ведомственный принцип построения системы и предусматривается максимальное использование возможностей уже существующих государственных и ведомственных систем мониторинга биосферы, антропогенных воздействий, состояния биоты и экосистем, среды обитания человека и животных.
Организация системы мониторинга в России характеризуется тем, что ведомства и государственные органы, исходя из своих специфических нужд, создают и обеспечивают функционирование собственной системы наблюдений и контроля.
Именно по этой причине одна из основных задач ЕГСЭМ заключается в объединении усилий и возможностей всех форм мониторинга и создании единой системы в нашей стране.
Главными задачами ЕГСЭМ являются:
-разработка программ наблюдения за состоянием окружающей природной среды на территории России, в ее отдельных регионах и районах;
-организация наблюдений и проведение измерений показателей объектов экологического мониторинга;
-обеспечение достоверности и сопоставимости данных наблюдений как в отдельных регионах и районах, так и по всей территории России;
-сбор и обработка данных наблюдений;
-организация хранения данных наблюдений, создание специальных банков данных, характеризующих экологическую обстановку на территории России и в отдельных ее районах;
-гармонизация банков и баз экологической информации с международными эколого-информационными системами;
-оценка и прогноз состояния объектов окружающей среды и антропогенных воздействий на них, природных ресурсов, откликов экосистем и здоровья населения на изменение состояния среды обитания человека;
-организация и проведение оперативного контроля прецизионных измерений радиоактивного и химического загрязнения в результате аварий и катастроф, а также прогнозирование экологической обстановки и оценка нанесенного природной среде ущерба;
-обеспечение доступности интегрированной экологической информации широкому кругу потребителей, включая население, общественные движения и организации;
-обеспечение органов управления информацией о состоянии окружающей среды и природных ресурсов, экологической безопасности;
-разработка и реализация единой научно-технической политики в области экологического мониторинга.
Из представленных выше задач видно, что ЕГСЭМ предусматривает создание двух взаимосвязанных блоков:
1) Мониторинг загрязнения экосистем.
2) Мониторинг экологических последствий таких загрязнений.
Кроме того, она должна обеспечить получение информации об исходном (базовом) состоянии биосферы, а также выявление антропогенных изменений на фоне естественной природной изменчивости.
С целью получения достоверных и сопоставимых данных о состоянии природной среды в рамках ЕГСЭМ создана система обеспечения качества данных (СОКД), реализуемая через федеральные центры. СОКД решает следующие задачи:
а) обеспечение функционирования единой системы внешнего контроля качества аналитических работ;
б) координация работ по сертификации и аттестации звеньев мониторинга;
в) научно-методическое и организационное руководство системой;
г) обеспечения качества данных на территориальном уровне;
д) метрологическое обеспечение средств измерения в сети ЕГСЭМ.
В соответствии с административным делением РФ создаются как территориальные подсистемы ЕГСЭМ, так и при необходимости отдельные подсистемы экологического мониторинга в городах и районах.
В ЕГСЭМ осуществляется также методологическое и информационное сопряжение территориальных и ведомственных подсистем. В основе информационного сопряжения ЕГСЭМ лежит сеть информационно-аналитических центров (федерального, территориального и ведомственного уровней), организующих и выполняющих работу по сбору, хранению и обработке информации, обеспечивающей решение поставленных задач.
Объединение территориальных подсистем ЕГСЭМ осуществляется:
1) при необходимости наблюдений за объектами, границы которых выходят за пределы административных территорий (реки, лесные массив крупные озера и т. д.);
2) при решении проблем управления состоянием окружающей среды и экологической безопасности, касающихся одновременно нескольких административных территорий;
3) при создании центров аналитического контроля, использующих сложное и дорогостоящее оборудование для проведения анализов;
4) при объединении сложившихся территориальных структур различных ведомств (Росгидромет, Роскомнедра и т. д.).
Наряду с территориальными, ЕГСЭМ включает в себя и тематические подсистемы экологического мониторинга. Каждая тематическая подсистема состоит из одной или нескольких ведомственных специализированных систем, которые обеспечивают наблюдение и контроль:
а) экологического состояния объектов окружающей среды;
б) экологически безопасного для людей состояния среды обитания;
в) состояния и качества природных ресурсов;
г) состояния источников антропогенного воздействия на окружающую среду.
Общее руководство при проведении работ по созданию ЕГСЭМ и координации деятельности министерств и ведомств, предприятий и организаций в области экологического мониторинга возложены на Главное управление природных ресурсов Российской Федерации.
В системе Росгидромета в 1993г. действовали 150 химических лабораторий, 41 кустовая лаборатория для анализа проб воздуха в 89 городах с безлабораторным контролем[33].
Мониторинг состояния природных ресурсов включает системы наблюдений за атмосферным воздухом, водными, земельным, минерально-сырьевыми, биологическими ресурсами. Осуществляется единая государственная система экологического мониторинга природных ресурсов.
Атмосферный воздух, к сожалению, как природный ресурс практически не учитывается и контроль за содержанием компонентов (кроме С02) практически не ведется, или проводится периодически.
Мониторинг водных ресурсов проводится в рамках государственного водного кадастра. Учет водных ресурсов, за исключением подземных, и наблюдение за режимом проводятся в сети гидрометеорологических обсерваторий, станций и постов по единой в стране системе, что обеспечивает на объектах, в организациях и учреждениях контроль правильности учета количества вод, забранных из водоисточников, и сброса в них использованных вод, осуществляется учет использования вод.
Организации Комитета РФ по геологии и использованию недр осуществляют учет подземных вод, в том числе и эксплуатационных запасов. Контролю подлежит объем отбираемых питьевых и технических вод и распределение этого отбора по видам пользования.
Глава 2 МОНИТОРИНГ ОБЪЕКТА ПО УХО
2.1 Цели и задачи системы производственного экологического мониторинга и прогнозирования объекта по хранению и уничтожению химического оружия
Создание системы экологической безопасности объектов по хранению химического оружия и объектов по уничтожению химического оружия (ОУХО) — один из ключевых моментов в решении проблемы безопасного уничтожения химического оружия в Российской Федерации. Обязательным условием обеспечения требуемого уровня безопасности объекта и реализации системы защитных мероприятий является создание надежной системы государственного экологического контроля и мониторинга (СГЭКМ) за безопасным функционированием этих объектов.
Обоснованный, методологически выверенный подход к созданию системы государственного экологического контроля и мониторинга, должен основываться на существующей нормативной и правовой базе, регламентирующей создание систем экологической безопасности для экологически опасных промышленных производств. Основой для построения системы государственного экологического контроля ОУХО является система экологических регламентов и стандартов, которая наравне с технологическими регламентами регулирует производственную деятельность предприятий (нормативы образования и размещения отходов, нормативы ПДВ и ПДС и др.). В стандартной постановке задачи считается, что если для предприятия разработана согласованная территориальным органом МПР России система экологических нормативов и регламентов и функционирует система контроля за их исполнением, то на предприятии реализована система экологической безопасности.
Объект по хранению и уничтожению химического оружия, расположенный в непосредственной близости от заселенной зоны, представляет собой опасный промышленный объект, на который должна распространяться сложившаяся система контроля за функционированием подобных объектов. Проблема создания системы государственного экологического контроля и мониторинга за безопасным функционированием ОУХО включает в себя два основных направления:
1) создание системы контроля за соблюдением объектом установленных экологических нормативов, которая должна использоваться специально уполномоченным территориальным органом МПР России в качестве системы государственного экологического контроля ОУХО;
2) создание системы регулярного экологического мониторинга состояния окружающей среды за пределами промплощадки ОУХО в зоне техногенного влияния объекта (включая ЗЗМ и СЗЗ).
Первая проблема (создания системы госконтроля ОУХО) заключается в формировании универсальной химико-аналитической базы, позволяющей вести контроль всех источников загрязняющих веществ на объекте по всем веществам (в промвыбросах, технологических и сточных водах, отходах и реакционных массах).
Разработанная система государственного экологического контроля на объекте УХО должна включать:
а) проект системы контроля установленных нормативов по выбросам объекта в окружающую среду;
б) проект системы контроля установленных нормативов по сбросам объекта в окружающую среду (включая систему повторного и оборотного водоснабжения);
в) проект системы контроля установленных нормативов образования отходов и лимитов на их размещение в окружающей среде (включая объекты размещения отходов).
Экоаналитический контроль источников загрязняющих веществ на объектах по хранению химического оружия и объектов по уничтожению химического оружия должен проводиться в соответствии с согласованными МПР России (территориальными органами МПР России) планом-графиком экоаналитического контроля источников ЗВ, включающим:
1) план-график контроля источников выбросов и ГОУ объекта;
2) план-график контроля источников сбросов и систем очистки сточных вод объекта;
3) план-график аналитического контроля окружающей среды на объектах размещения отходов.
За пределами промплощадки объекта в зоне его техногенного влияния (включая ЗЗМ) должен осуществляться регулярный экологический мониторинг состояния основных природных сред. В этой зоне проектируемая система должна с заданной степенью достоверности отслеживать динамику распространения экологически опасных загрязнителей. Кроме этого, система должна быть способной вести плановую работу по контролю соединений, образующихся в почвах и в воде (продуктов трансформации, с которыми связан прогноз долговременных последствий загрязнения объектов окружающей среды). В основу программы создания системы экологического мониторинга положены современные достижения в области моделирования процессов рассеяния загрязняющих веществ в окружающей среде. Главное требование к проектируемой системе мониторинга состоит в обеспечении требуемой достоверности контроля (вероятности обнаружения) загрязняющих веществ в зоне техногенного влияния объекта. Эта задача включает в себя определение вероятности обнаружения в зоне контроля отравляющих веществ и на этой основе оптимальный выбор «стратегии» контроля (периодичности, плотности, привязки к местности), а также определения количества и состава средств контроля.
Дополнительно в соответствии с действующими нормативными документами должен проводиться ежеквартальный пробоотбор и аналитический контроль наличия ЗВ во всех точках системы пробоотбора.
Минимизация вероятности «необнаружения» ОВ и продуктов их деструкции в природных объектах обеспечивается специальной организацией и алгоритмом проведения мониторинга. Подобная организация системы, обеспечивающая надежный контроль за деятельностью объекта при минимальном числе привлекаемых технических средств контроля, называется стратегией проведения мониторинга.
Создаваемая региональная система экологического контроля и мониторинга ОУХО должна строится с учетом законодательных актов и нормативных документов, действующих в области обеспечения процесса безопасного уничтожения химического оружия в Российской Федерации. В соответствии с приведенными выше документами, система должна обеспечивать участие в проведении государственного контроля и мониторинга ОУХО всех заинтересованных федеральных органов исполнительной власти и органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации.
Созданная система должна проводить работы по заданиям Администраций регионов и территориальных органов МПР России. Базовым нормативным документом создаваемой системы является Регламент функционирования СГЭКМ, который обеспечивает участие федеральных и региональных структур в проведении экологического контроля и мониторинга ОУХО. Порядок проведения работ по контролю и мониторингу ОУХО и ряд других нормативных документов, регламентирующих функционирование СГЭКМ, согласовывается Администрациями регионов и территориальными органами МПР России.
Мониторинг отравляющих веществ, продуктов их деструкции и общепромышленных загрязнителей на объектах по уничтожению химического оружия - это комплексная система слежения оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья работающего персонала, населения и окружающей природной среды.
Целью мониторинга на объектах по уничтожению химического оружия является постоянное получение оперативной информации о содержании отравляющих веществ, продуктов их деструкции и общепромышленных загрязнителей в контролируемых зонах, о возможном их поступлении в окружающую среду, а также о динамике изменения уровня их концентраций. Эта информация необходима для контроля безопасности функционирования объекта по уничтожению химического оружия, оперативного принятия решения по предотвращению поступления отравляющих веществ, продуктов их деструкции и общепромышленных загрязнителей в окружающую природную среду при нарушениях технологического процесса, а также для оповещения работающего персонала объекта и населения в случае возникновения аварийных ситуаций.
Основными задачами системы производственного экологического мониторинга являются следующие:
1) аварийный контроль и оповещение о появлении опасных концентраций отравляющих веществ в контролируемых зонах;
2) обеспечение санитарно-гигиенических норм труда работающего персонала объекта, контроль воздуха рабочей и промышленной зон объекта на уровне предельно допустимых концентраций и контроль уровня зараженности поверхностей технологического оборудования;
3) химико-аналитическое обеспечение функционирования технологического процесса, определение, учет количества и качества поступающего на уничтожение ОВ, контроль наличия ОВ в реакционных смесях и продуктах деструкции на определенных стадиях технологического процесса;
4) контроль предельно допустимых концентраций ОВ и продуктов их деструкции в воздухе санитарно-защитной зоны и в зоне защитных мероприятий с целью оценки соответствия объекта нормативным требованиям;
5) оценка состояния окружающей природной среды в контролируемых зонах, определение и учет количества продуктов деструкции ОВ и общепромышленных загрязнителей, поступающих в окружающую природную среду, предупреждение о превышении предельно допустимых выбросов;
6) обработка, систематизация и протоколирование полученной информации, определение максимальных и усредненных значений концентраций контролируемых веществ на заданный интервал времени, передача соответствующим органам контроля и надзора информации о химической обстановке и прогнозе ее изменения;
7) обеспечение деятельности международных инспекторов на объекте по уничтожению химического оружия в соответствии с требованиями Конвенции.
При разработке проектной документации для объектов по уничтожению химического оружия данная система контроля получила название системы ПЭМ и состоит из следующих подсистем:
а) подсистема мониторинга в рабочей и промышленной
зонах объекта;
б) подсистема мониторинга в санитарно-защитной зоне и зоне защитных мероприятий объекта.
Кроме того, система включает подсистему формирования метеорологической обстановки в районе объекта по уничтожению химического оружия, а также подсистему сбора и обработки информации.
2.2 Мониторинг атмосферного воздуха в СЗЗ объекта
Структурно-функциональная схема и элементы системы ПЭМ
Система ПЭМ объекта уничтожения 0В представляет собой двухуровневую иерархическую систему, охватывающую как рабочие места, промплощадку, так и зоны, попадающие под техногенное влияние объекта (санитарно-защитная и селитебная зоны).
На нижнем уровне расположены средства измерения концентраций контролируемых веществ и метеорологических параметров, на верхнем уровне центральный пункт сбора и обработки информации.
В систему включены следующие основные элементы:
1) центральный пункт ПЭМ;
2) аналитическая лаборатория объекта;
3) газоанализаторы и сигнализаторы на 0В и продукты их детоксикации, размещенные в рабочей зоне объекта;
4) газоанализаторы для анализа промвыбросов в дымовых газовых смесях;
5) стационарные посты контроля воздушной среды селитебной зоны;
6) автоматические пробоотборные устройства на воздух и воду;
7) передвижные лаборатории на воздух и воду
8) каналы передачи информации;
9) периферийные программно-аппаратные средства.
Объектами экологического мониторинга являются:
- воздух рабочей зоны промплощадки и хранилищ объекта;
- воздух санитарно-защитной и жилой зоны близлежащих населенных пунктов;
- вода на сбросе очистных сооружений объекта;
- почва промплощадки, санитарно-защитной зоны объекта и близлежащих населенных пунктов.
В качестве базовой выбирается сеть стационарных постов контроля и передвижных лабораторий, выполняющих в т.ч. роль мобильных постов, аналитическая лаборатория объекта, завязанные через средства сбора и передачи информации на информационно-аналитический центр.
Подсистема мониторинга в санитарно-защитной и селитебной зонах.
На подсистему возлагается проведение контроля в воздухе, почве и воде на территории санитарно-защитной и селитебной зон, в целях обеспечения безопасности здоровья населения и оценки воздействия объекта на окружающую природную среду .
Подсистема направлена на решение следующих задач:
- проведение подфакельных замеров концентраций 0В, продуктов их деструкции и общепромышленных загрязнителей в воздухе на уровне максимально разовых ПДКав;
- автоматический контроль воздушной среды с помощью стационарных постов;
- отбор проб воздуха, воды и почвы, консервирование и доставка их на анализ в лабораторию объекта.
Техническими элементами подсистемы являются:
- подвижные посты (лаборатории) аналитического контроля, оснащенные пробоотборными детекторами и газоанализаторами;
- стационарные автономные посты контроля, оснащенные газоанализаторами, автоматическими пробоотборными устройствами и средствами передачи информации.
Группа передвижных лабораторий предназначена для:
а) периодического контроля общепромышленных и специфических загрязняющих веществ;
б) экспресс контроля ОС в СЗЗ и ЗЗМ на наличие токсичных химикатов, продуктов их деструкции и общепромышленных загрязнителей и отбора проб.
В состав группы входят две передвижные лаборатории по воздуху на базе автомобиля «КамАЗ» и одна передвижная лаборатория по почве и воде на базе автомобиля «ГАЗ». Задачи лаборатории:
1) Измерение приземных концентраций общепромышленных и специфических примесей, загрязняющих атмосферу;
2) Контроль над содержанием в атмосфере ОВ;
3) Ручной отбор проб воздуха для последующего лабораторного анализа на содержание ОВ и продуктов их деструкции и на содержание установленных общепромышленных примесей;
4) Измерение метеопараметров в месте отбора проб;
5) Автоматизированный сбор и обработку зарегистрированной информации с приборно-аналитических средств измерений концентрации, средств измерений концентраций, средств измерений метеопараметров анализируемого воздуха и передачи ее в ИАЦ, обслуживающего персонала в количестве двух человек (без учета водителя). В кузове предусмотрены два рабочих места с индивидуальным освещением и место для водителя.
Общий вид лаборатории представлен на рисунке 1.
Лаборатория представляет собой кузов-контейнер, установленный на шасси автомобиля «КамАЗ-43114», и рассчитана для перевозки и нормальной работы.
АСПК предназначен для обеспечения непрерывной регистрации содержания 0В и общепромышленных загрязняющих веществ посредством регулярного отбора проб воздуха, последующего анализа и регистрации их результатов в ИАЦ и отображения на информационном табло. АСПК размещается в блок-боксе и выполняет следующие функции:
- измерение концентраций вредных веществ в воздушной среде;
- измерение метеопараметров;
- первичная обработка полученной информации;
- передача результатов анализа в ИАЦ .
АСПК оборудуется аналитическими приборами контроля приоритетных для региона загрязняющих веществ.
Перечень контролируемых веществ, тип и диапазон измерения аналитических средств уточняется по согласованию с Заказчиком на этапе разработки проектной документации.
Диапазон и точность приборов должны соответствовать требованиям предъявляемым к измерениям загрязнений атмосферы в селитебной зоне. Одновременно измеряются метеопараметры.
АСПК размещается в блок-боксе. Блок-бокс представляет собой закрытый контейнер с системой фильтрации воздуха внешней атмосферы, поступающего из вне. С целью предотвращения коррозийного поражения технических средств в результате проникновения внутрь из внешней атмосферы агрессивных загрязняющих веществ, помимо каналов, где производятся измерения содержания загрязняющих веществ в воздухе окружающей среды.
Блок-бокс включает следующие технические средства обеспечивающие задачу контроля содержания приоритетных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и метеопараметров:
- стационарное воздухозаборное устройство с системой селективной фильтрации исследуемого воздуха от неопределяемых веществ с исключением сорбции информативных компонентов, а также системой электропневмоавтоматики, которая обеспечивает подачу исследуемой газовоздушной смеси в аналитические средства блок-бокса и сброс этой смеси с выхода анализаторов наружу;
- неотапливаемый агрегатный отсек, в котором расположены кондиционер, аккумуляторы, аварийный калорифер, топливный бак, часть ЗИПа;
- отапливаемое помещение для размещения оборудования стационарного поста контроля.
Блок-бокс оснащается автономными системами энергопитания, жизнеобеспечения, освещения, пожаротушения, и предупреждения несанкционированного доступа.
АСПК оснащается техническими аналитическими и вспомогательными средствами в различных модификациях, позволяющими выполнять задачу измерения содержания загрязняющих веществ в воздухе жилой зоны.
АСПК содержит следующие устройства:
- автоматизированный хроматографический измерительный комплекс;
- селективные газоанализаторы;
-приборы для измерения метеорологических параметров атмосферы;
- бортовой компьютер;
- модемы для коммутируемых телефонных каналов, либо передатчик с
антенным устройством;
- генератор водорода;
- стенд для калибровки газоанализаторов;
- технические средства электропитания всех элементов АСПК.
Аналитические приборные средства АСПК. Суммарная относительная погрешность измерения концентрации загрязняющих веществ каждого из аналитических средств не более 25 % (ГОСТ 17.2.4.02-81).
В таблице 1 приведен перечень контролируемых веществ, диапазон измерений и параметры приборов, вошедших в предлагаемый базовый вариант АСПК для контроля жилой зоны, состав которого уточняется (при необходимости) на стадии подготовки проектной документации с Заказчиком.
Таблица 1 - Перечень контролируемых веществ, диапазон измерений и параметры приборов, вошедших в предлагаемый вариант АСПК
| № п/п | Контролируемое вещество | ПДКmax/ ПДКс.с мг/м3 | Д\И min. уровень обнар.-max.) мг/м3 | Тип прибора |
| 1 | Углеводороды алифатические (С1-С6) | - | 0.5-300 | Хромато-графический комплекс |
| 2 | Оксид углерода | 5.0/3.0 | 1.0-50.0 | Селективный г/а |
| 3 | Оксиды азота NO,NO2,NOx | 0.085/0.04 0.4/0.06 | 0.02-1.0 | -“- |
| 4 | Хлор | 0.1/0.03 | 0.015-0.4 | -“- |
| 5 | Водород хлористый | 0.2/0.2 | 0.1-2.0 | -“- |
| 6 | Диоксид серы | 0.05/0.5 | 0.025-5.0 | -“- |
| 7 | Пыль | 0.3/0.1 | 0.05/1.0 | Пылемер |
ПДК общепромышленных загрязнителей устанавливается на основании справочника "Нормативные данные по предельно допустимым уровням загрязнения вредными веществами объектов окружающей среды", С.Петербург
2.3 Состав вспомогательного оборудования
Кроме перечисленных аналитических приборов АСПК содержит следующие технические средства обеспечивающие задачу контроля загрязнений воздушной среды:
- стационарное воздухозаборное устройство с системой подготовки пробы воздуха;
- средства метрологического контроля аналитических измерений;
- пробоотборники типа "Штиль" и "Циклон";
- пневмогенератор с системой регулирования для питания воздухом хроматографа;
- газовые коммуникации;
- коллектор для сброса газовой смеси за пределы АСПК.
Стационарное воздухозаборное устройство, входящее в состав АСПК должно отвечать следующим требованиям:
- входное отверстие воздухозаборного устройства должно быть защищено колпаком от попадания влаги и атмосферных осадков (по ГОСТ 14254-80) и сеткой от пуха и насекомых ;
- материал, из которого изготовлено воздухозаборное устройство и газовые тракты его соединения с анализаторами и элементами пневмоавтоматики, не должен сорбировать вещества определяемые анализаторами АСПК в исследуемых газовых смесях.
Газовые коммуникации воздухозаборного устройства, подключаемые к аналитическим средствам АСПК должны быть оборудованы:
- противопылевым фильтром;
- устройством для подогрева потока, поступающей на анализ газовоздушной смеси до температуры порядка 50-70 °С;
- коллектором для сбора исследуемой газовой смеси после анализаторов АСПК и вывода ее за пределы помещения поста.
Подсистема направлена на решение следующих задач:
- прием, обработка и накопление информации от стационарных и подвижных постов контроля и средств метеоконтроля, обработка и отображение результатов анализов с привязкой их к точкам контроля;
- контроль в автоматическом режиме технических средств индикации 0В в рабочей и промышленной зонах объекта и подача сигнала в случае выхода приборов из строя;
- контроль срабатывания аварийной сигнализации (газосигнализаторов), оперативная выдача информации о местоположении аварии (утечки 0В), подача сигнала опасности для рабочего персонала объекта и сигнала на остановку процесса уничтожения ХО;
- обработка информации, формирование отчетов и сводок, подготовка прогнозов на основе моделей распространения загрязнителей в атмосфере, отображение результатов прогноза на карте местности;
Подсистема представляет собой вычислительный центр с необходимым программным обеспечением, банком данных и каналами передачи информации от технических элементов подсистем.
2.4 Контроль воздушной среды
Объекты УХО характеризуются широким спектром загрязняющих веществ, которые могут попадать в окружающую среду.
Воздушная среда, как наименее инерционная больше всего подвержена влиянию загрязняющих веществ.
Загрязняющие вещества можно условно разбить на две группы.
Общепромышленные, наиболее часто содержащихся в атмосфере вредные вещества, которые принято называть основными:
- оксиды азота;
- диоксид серы;
- сероводород;
- углерода оксид;
- алифатические углеводороды;
- пыль и т.д.
Специфические загрязняющие вещества, образующиеся в процессе детоксикации 0В на объектах УХО и выбрасываемые в окружающую среду.
Перечень веществ для измерения устанавливается на основе сведений о составе и характере выбросов от источников загрязнения объекта и метеорологических условий рассеянья примесей.
Обычно список веществ, подлежащих контролю в первую очередь, составляется по критерию оценки возможности превышения их ПДК (РД 52.04.186-89) и основан на использовании параметра потребления воздуха.
Источниками выбросов в атмосферу являются организованные и неорганизованные выбросы от технологического оборудования, а также выделения, удаляемые в атмосферу системами общеобменной вентиляции и местных отсосов [приложение А].
При работе объекта за весь период функционирования 4.3 года возможен выброс в атмосферу 42 ингредиентов.
Количество вредных выбросов от технологических, вентиляционных источников, неорганизованных выбросов принято на основании технологических расчетов.
Выбросы от технологических аппаратов определены при максимальных нагрузках.
Проектные промышленные аварии, для которых определены исходные и конечные состояния и предусмотрены системы безопасности приведены в ТЭО на строительство объекта УХО г.Щучье Курганской области (объект 1207).
