Содержание к диссертации
Введение
1 Физико-географическая характеристика района исследования 12
1.1 Общие сведения 12
1.2 Характеристика климатических условий 17
1.2.1 Радиационный баланс 17
1.2.2 Особенности циркуляции воздушных масс 19
1.2.3 Термический режим 21
1.2.4 Инверсии 23
1.2.5 Режим увлажнения 25
1.2.6 Изменение направления и скорости ветра 28
1.3 Результаты многолетних наблюдений изменения метеорологических параметров в районе расположения АГКМ З 3
2 Факторы формирования опасных уровней загрязняющих веществ в условиях техногенной деятельности Астраханского газового комплекса 41
2.1 Влияние техногенной деятельности предприятия на окружающую природную среду 41
2.2 Характеристика и особенности производственных объектов добычи и транспортировки пластового флюида 52
2.3 Анализ основных причин возникновения нештатных ситуаций на объектах промысла 55
2.3.1 Общая характеристика причин нештатных ситуаций 55
2.3.2 Отказы и неполадки технологического оборудования 57
2.3.3 Ошибки персонала в штатных и нештатных ситуациях 58
2.3.4 «Внешние» воздействия природного и техногенного характера 59
2.3.5 Факторы потенциальной опасности на скважинах 59
2.3.6 Факторы потенциальной опасности на трубопроводах 60
2.4 Сценарии развития нештатных ситуаций 64
3 Пространственно-временной перенос. Формирование уровней концентраций загрязняющих веществ в результате техногенной деятельности объектов газового комплекса 70
3.1 Обоснование расчетов рассеяния загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы 70
3.2 Результаты расчетов объемов выбросов вредных веществ 74
3.2.1 Объемы выбросов загрязняющих веществ, поступающих в воздушный бассейн при штатном технологическом режиме производственного процесса 74
3.2.2 Анализ изменения объемов выбросов загрязняющих веществ при нештатных ситуациях без возгорания транспортируемой среды 76
3.2.3 Анализ изменения объемов выбросов загрязняющих веществ при нештатных ситуациях с возгоранием транспортируемой среды 82
3.3 Распределение концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха исследуемого района 86
3.3.1 Общие характеристики, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере 86
3.3.2 Состояние приземного слоя атмосферного воздуха при штатном режиме работы комплекса 92
3.4 Потенциально-возможное воздействие на воздушный бассейн при возникновении нештатных ситуаций на объектах газодобычи 93
3.4.1 Оценка изменения уровня загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха при нештатных ситуациях без возгорания транспортируемой среды 93
3.4.2 Оценка изменения концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха при нештатных ситуациях с возгоранием транспортируемой среды 99
3.4.3 Влияние метеорологических параметров и места расположения аварии на формирование концентраций загрязняющих веществ в воздушном бассейне 108
4 Эколого-географические аспекты потенциальной опасности техногенных выбросов 112
4.1 Трансформация веществ в атмосфере 112
4.2 Воздействие загрязняющих веществ на человека и компоненты природной среды 118
4.3 Зоны возможного распространения загрязняющих веществ при возникновении нештатных ситуаций на объектах добычи газоконденсатного месторождения 122
5 Экологический мониторинг и практические аспекты работы 126
Заключение 136
Библиографический список использованных источников 138
Приложения 149
- Особенности циркуляции воздушных масс
- Влияние техногенной деятельности предприятия на окружающую природную среду
- Общие характеристики, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере
- Экологический мониторинг и практические аспекты работы
Введение к работе
Актуальность исследования. Развитие систем топливной энергетики и объектов химической технологии связано с увеличением масштабов добычи и переработки нефти, газа и конденсата, со значительным возрастанием единичных мощностей установок и аппаратов, а также с усложнением самих технологических процессов и режимов управления производством. С развитием научно-технического прогресса в промышленности имеет место устойчивая тенденция роста числа аварий со все более тяжёлыми экологическими, экономическими и социальными последствиями.
В Российской Федерации продолжает сохраняться тенденция ежегодного роста числа чрезвычайных ситуаций (ЧС), обусловленных опасными природными явлениями, стихийными бедствиями, авариями и техногенными катастрофами. Проблема предупреждения и ликвидации ЧС остается для России весьма актуальной. Исследование состояния воздушного бассейна и влияние производственных выбросов на уровни концентраций загрязняющих веществ (ЗВ) в приземном слое атмосферного воздуха, таким образом, выдвигается в число основных задач природоохранного направления.
Современные требования по оценке воздействия на окружающую природную среду предусматривают необходимость исследования загрязнения атмосферы при нештатных ситуациях и выявления масштабов возможного воздействия с целью анализа потенциальной опасности предприятия для человека и компонентов природной среды в районе Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ).
Существенной особенностью месторождения является: высокое содержание сероводорода в природном сырье, близость расположения Волго-Ахтубинской поймы и дельты реки Волги с уникальными ландшафтами и своеобразной флорой и фауной, а также близкое расположение населенных пунктов к осваиваемой территории месторождения. Это обусловливает актуальность проведения настоящего исследования.
Цель исследования. Целью исследования является качественная и количественная оценка уровня загрязнения атмосферы токсичными выбросами, связанных с возможными нештатными ситуациями производственного процесса, с учетом климатических особенностей Астраханского региона.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучение состояния приземного слоя атмосферного воздуха иссле
дуемой территории.
-
Оценка пространственно-временного переноса загрязняющих веществ, изменения уровней их концентраций в приземном слое атмосферного воздуха с учетом особенностей климатической и метеорологической обстановки в регионе.
-
Определение уровня техногенного воздействия на приземный слой атмосферного воздуха и построение полей потенциально возможного загрязнения.
-
Обоснование возможных сценариев развития нештатных ситуаций и определение характерных особенностей (интенсивности, продолжительности, критериев возможного поражения) выбросов опасных веществ и их влияния на состояние воздушного бассейна.
Объектом исследования является состояние приземного слоя атмосферного воздуха в зоне техногенного воздействия действующих объектов Астраханского газового комплекса (АГК).
Предметом исследования являются техногенные геохимические нагрузки при возникновении нештатных ситуаций на объектах добычи газоконденсатного месторождения, их количественная оценка воздействия на приземный слой атмосферного воздуха.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Оценка состояния приземного слоя атмосферного воздуха в зоне возможного влияния АГК на базе обобщенных многолетних мониторинговых наблюдений. Влияние метеорологических параметров на формирование
уровней концентраций опасных загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха.
-
Распределение концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха исследуемого района с учетом характерных метеорологических условий. Качественные и количественные показатели нагрузок на атмосферный воздух при нештатных ситуациях.
-
Эколого-географические аспекты потенциальной опасности техногенных выбросов. Зоны распространения загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха при возникновении нештатных ситуаций на объектах АГКМ.
Научная новизна исследований. С учетом особенностей климатической и метеорологической обстановки в регионе впервые выделены зоны распространения загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха при возникновении нештатных ситуаций на объектах АГКМ в условиях добычи и транспортировки пластового флюида с большим содержанием сероводорода.
Рассчитана интенсивность потенциально возможных аварийных выбросов с учетом критического истечения газового потока.
Оценены сценарии возможного развития нештатных ситуаций и объёмы загрязняющих веществ, поступающих в приземный слой атмосферного воздуха в результате аварийных выбросов.
С применением унифицированной программы расчета величин концентраций ЗВ в атмосфере (УПРЗА) «Эколог-ГазПро» (версій 2.55с) фирмы «Интеграл» определены уровни концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха на различном удалении от источника аварии.
Методы исследования. В основу работы легли результаты многолетних (1988-2005 гг.) эколого-географических исследований, направленных на изучение изменения уровня загрязняющих веществ в приземном слое атмо-
сферного воздуха, изучение метеорологических особенностей района расположения АГКМ, оценку влияния метеорологических условий региона на распространение и накопление загрязняющих веществ при производственной деятельности газового комплекса.
В работе использованы: программа «Магистраль» (зонирование территорий в районе магистрального газопровода по критерию индивидуального риска) факультета ГО Военно-инженерного университета. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий (МЧС России). Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов (РД-03-418-01). Методика расчета показателей риска для газотранспортных предприятий (СТО РД ГАЗПРОМ 39-1.10-084-2003). Картографическая основа района расположения АГКМ разработана в Maplnfo 5.0 Professional.
Фактический материал и личный вклад автора. В основу диссертации положены результаты научных исследований, проведенных в лаборатории эколопш и природопользования института «АстраханьНИПИгаз» при личном участии автора за период с 1988 до 2005 г.
В течение этого времени автор являлся ответственным исполнителем исследоваїшй изменения метеорологических параметров и состояния воздушного бассейна в зоне АГКМ и разделов комплексной экологической программы по темам: «Охрана атмосферного воздуха», «Охрана воздушного бассейна в зоне возможного влияния АГКМ», «Обеспечение экологической безопасности Астраханского газового комплекса», «Оптимизация системы комплексного мониторинга и природопользования на территории АГКМ и в зоне его влияния», «Мониторинг воздушного бассейна и нормирование выбросов в атмосферу», «Комплексные исследования оценки устойчивости функционирования производственных объектов ГПУ и АГПЗ при чрезвычайных ситуациях» и др.
Практическая значимость результатов работы. Полученные в работе результаты внедрены в практику проектирования строительства скважип на АГКМ в Астраханском научно-исследовательском и проектном институте газа при разработке по теме: «Оценка и прогнозирование загрязнения воздушного бассейна при строительстве скважин в зоне влияния Астраханского газового комплекса», при разработке раздела «Рабочего проекта на строительство эксплуатационной скважины» в части «Охрана окружающей природной среды. Охрана атмосферного воздуха от загрязнения».
В решении вопросов экологической безопасности предприятия при разработке нормативов предельно допустимых выбросов и экологическом обосновашш намечаемой производственной деятельности подразделений ООО «Астрахаиьгазпром» при разработке по теме: «Разработка и внедрение нормативов предельно допустимых выбросов и предельно допустимых уровней неблагоприятного воздействия физических факторов на окружающую среду для объектов АГК» при разработке «Проекта нормативов допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух для Астраханского газового комплекса». Имеется 2 акта внедрения.
Реализация и апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены на всесоюзном совещании «Экологические проблемы освоения нефтяных и газовых месторождений Прикаспия и Средней Азии» (Москва, 1990); научно-технической конференции «Проблемы экологической безопасности Нижнего Поволжья в связи с разработкой и эксплуатацией нефтегазовых месторождений с высоким содержанием сероводорода» (Саратов, 1996); научно-техническом семинаре «Перспективные подходы к решению проблем экологической безопасности Нижнего Поволжья в связи с разработкой и эксплуатацией нефтегазовых месторождений с высоким содержанием сероводорода» (Астрахань, 1997).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 3 работы в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, общим объемом 167 страниц машинописного текста. В основную часть диссертации включены 22 рисунка и 23 таблицы. Список литературы включает 100 источников, в том числе 8 иностранных.
Особенности циркуляции воздушных масс
Климат Астраханской области резко континентальный и самый засушливый на всей Европейской территории России. По степени засушливости он уступает лишь Среднеазиатским пустыням и полупустыням.
Континентальность и засушливость климата Астраханской области определятся, в первую очередь, атмосферной циркуляцией, при которой в течение года и, особенно, в холодное время преобладают континентальные воздушные массы и ветра восточного (В) и юго-восточного (ЮВ) направлений. В летние месяцы наблюдается господство ветров западного (3) и северозападного (СЗ) направлений.
В Нижнем Поволжье выделены шесть типов атмосферных процессов, участвующих в формировании погоды и климата, но преобладающими являются азиатский и азорский антициклоны.
Зимой азиатский антициклон представляет устойчивое образование и оказывает большое влияние на погоду и климат. Один из его отрогов, направленный на запад, оказывает существенное влияние на циркуляционные и климатические условия Нижнего Поволжья. Особенно хорошо выражен отрог азиатского антициклона в январе и феврале месяцах. Ветра юго-восточного направления могут достигать большой силы (30 м/с) [12, 13].
Процессы воздействия азорского антициклона распределяются более или менее равномерно в течение всего года с некоторым преобладанием в летнем сезоне. Отрог азорского максимума направлен на восток и северо-восток. При его прохождении устанавливаются ветра западных направлений, происходит спад жары, наблюдаются ливневые дожди с грозами. В период воздействия азорского антициклона в Нижнем Поволжье в основном наблюдаются ветры северо-западных и западных направлений (до 50%). Однако в отдельные месяцы имеются локальные особенности в распределении преобладающих направлений ветра [5]. Процессы воздействия азорского максимума в летнем сезоне достигают наибольшей повторяемости по сравнению с другими сезонами года.
В течение сентября происходит перестройка барического поля от летнего режима к осеннему. Нижнее Поволжье находится в зоне западно-восточного переноса. Над пустынями Средней Азии происходит стабилизация холодных антициклонов, а над Черным морем, сохраняющим большой запас тепла, устанавливается область пониженного давления и наблюдается усиление циклонической деятельности [21].
В октябре Нижнее Поволжье оказывается под воздействием климатически устойчивой области высокого давления над Азией. А в конце осени (в ноябре) доминируют воздействия зимнего азиатского антициклона.
Весна обычно связана с ослаблением азиатского барического максимума. Над Атлантикой усиливается азорский максимум. Средиземноморские циклоны получают возможность продвигаться к востоку и северо-востоку. В этот период наблюдается возврат холодов [5, 13, 21, 36]. Лишь в середине весны (в апреле) происходит существенная перестройка приземного и высотного барического поля от зимней к весенне-летней циркуляции, которая завершается в конце весеннего периода (в мае) и появляется типичная циркуляция воздушных потоков, характерная для теплого периода года. Отличительной особенностью атмосферной циркуляции весной является большая изменчивость синоптических процессов и быстрая смена воздушных масс.
Влияние техногенной деятельности предприятия на окружающую природную среду
В настоящее время проблема загрязнения атмосферного воздуха остается одной из острых проблем экологического состояния природной среды и по своим масштабам относится к межгосударственным задачам.
В России в 1989 г. концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе превышали предельно допустимые концентрации (ПДК) в 10 раз в 159 городах по сероуглероду, серной кислоте, сероводороду, диоксиду азота, бенз(а)пирену, метилмеркаптанам и др. В 11 городах максимальные концентрации аммиака превысили 10 ПДК [8].
В современных условиях быстрого развития промышленности и освоения новых районов усиливается негативное воздействие человека на окружающую среду. Начиная с 1950 г. и по 80-е годы в США число аварийных ситуаций в нефтеперерабатывающей промышленности возросло почти в 3 раза [9].
В России коэффициент относительного роста числа ЧС природного и техногенного характера в 1991 г. составлял - 1, в 2002 г. по природным ЧС -1,5 по техногенным ЧС - 3 [61].
В принятых Правительством ряда законов рассматриваются вопросы, направленные на повышение технологической и экологической безопасности промышленных производств при возникновении нештатных ситуаций [59, 62]. Необходимость сбора сведений о возможности возникновения нештатных ситуаций определена и в материалах органов местного самоуправления [58]. Степень загрязнения атмосферы зависит от числа и массы выбросов. Техногенное загрязнение, имея большую скученность, приводит к локальному загрязнению компонентов природы [32,36,40,41]. Установившееся содержание загрязнителей (выбросов) в воздухе определяет степень разрушающего воздействия на данный регион.
Уровень загрязнения приземного слоя атмосферы в Астраханском регионе формируется совокупностью выбросов загрязняющих веществ, выделяющихся от местных источников, а также примесей, поступающих в воздушный бассейн данного региона вследствие трансграничного переноса. Исследования состояния атмосферного воздуха в районе АГК в период, предшествующий разработке месторождения, показали, что на данной территории существовал повышенный геохимический фон по сероводороду и диоксиду серы, связанный, скорее всего, с природными эманациями. Так, в период с 1977 по 1988 год отдельные предельно допустимые максимально разовые концентрации (ПДК м.р.) по сероводороду достигали 0,02-0,04 мг/м , а по диоксиду серы - 0,09-0,30 мг/м , т.е. наблюдалось превышение предельно допустимых концентраций (ПДК). Объемы валовых выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников области в середине 80-х годов XX века, до ввода газового комплекса в эксплуатацию, составляли 80-90 тыс. тонн.
После начала разработки Астраханского газоконденсатного месторождения (1982-1985 гг.) уровень загрязнения воздушного бассейна повысился. Антропогенное загрязнение воздушного бассейна в районе Прикаспийской низменности значительно возросло с 1987 года после ввода в действие первой очереди АГК [18]. Выброс загрязняющих веществ от объектов АГКМ в 1987 году составил 73,05 тыс. тонн, что было больше валовых выбросов от всех предприятий г. Астрахани (приложение 3).
В Астраханской области с 1989 по 1991 год наблюдались повышенные выбросы загрязняющих веществ. Наибольшие выбросы загрязняющих веществ приходятся на 1988 (410,3 тыс. т) и 1989 (216,6 тыс. т) годы и связаны со сверхнормативными выбросами от объектов АГК в пусковой и первоначальный период эксплуатации. Выбросы вредных веществ в атмосферу значительно превысили нормативные, особенно по кислым газам, что и привело к резкому повышению антропогенной нагрузки на приземный слой атмосферного воздуха в регионе (рис. 7) [36] .
В целом, в 1987, 1988 и 1989 годах, годовые валовые выбросы существенно превышали проектные (в 1987 году более чем в 5, в 1988 - в 7, а в 1989 - более чем в 3 раза).
Начиная с 1990 года, объем годовых валовых выбросов резко снизился.
С 1988 по 2004 год в сумме было зафиксировано более 1000 случаев превышения предельно допустимого уровня сероводорода и диоксида серы (рис. 8).
С 1992 по март 1999 года, всего было зафиксировано 96 выброса загрязняющих веществ в атмосферу, связанных с нештатной работой в основном технологических объектов Астраханского газоперерабатывающего завода (АГПЗ) или проведением ремонтных работ. В атмосферный воздух дополнительно поступали диоксид серы, диоксид азота, метан, оксид углерода, сероводород, смесь природных меркаптанов [64].
В 1992 году было зафиксировано 4 нерегламентированных выброса ЗВ в атмосферу, продолжительностью от 23 минут до 5 часов 10 минут, в сумме - 6 часов 3 минуты. Общая масса нерегламентированных выбросов диоксида серы за этот год составил 325,428 т, а их интенсивность выбросов изменялась от 2778,337 до 13557,653 г/с.
Следующими по массе являются выбросы оксида углерода, общая масса нерегламентированных выбросов которого за 1992 г. составила 5,491 т. Интенсивность выбросов находилась в пределах от 37 до 240 г/с. Существенно меньшей является общая масса нерегламентированных выбросов диоксида азота (0,825 т) при интенсивности от 5,6 до 36 г/с.
Масса сероводорода в выбросах относительно невелика - 0,277 т, интенсивность выделения изменялась от 2,4 до 11,5 г/с. Количество метана, поступившего в атмосферу в результате нерегламентированных выбросов, достигло 0,138 т, интенсивность выбросов изменялась от 0,9 до 6 г/с.
В 1993 г. было отмечено 13 нерегламентированных выброса, суммарная продолжительность которых достигла 22 часов 5 минут. Минимальная длительность одного выброса достигала 15 минут, а максимальная - 8 часов 20 минут.
Общая масса нерегламентированных выбросов оксида углерода выросла по отношению к аналогичному показателю за предыдущий год на 41 % и составила 7,759 т. Интенсивность выбросов загрязняющих веществ изменялась в очень широком диапазоне - от 12,7 до 328,4 г/с.
Общая масса нерегламентированных выбросов диоксида азота за год достигла 1,144 т, а сероводорода - 0,421 т. Максимальная интенсивность при этом составляла 49,3 г/с и 20,5 г/с соответственно.
Количество случаев нештатных ситуаций в 1994 г. возросло до 23. Несмотря на это, общая масса нерегламентированных выбросов диоксида серы несколько уменьшилась по сравнению с предыдущим годом и составила 422 т. Наибольший выброс был вызван выходом на факел кислого газа и газа стабилизации из-за отключения электроэнергии на линии. В этом году два случая нерегламентированных выбросов характеризовались очень высокой интенсивностью - 16840 и 18500 г/с. Выброс веществ происходил в течение 20 и 25 минут, но, тем не менее, поступление в атмосферу диоксида серы вследствие этих двух выбросов составило в сумме почти 47,5 т.
Нештатная ситуация возникла в результате попадания некондиционного газа в магистральный газопровод «АГП» и в атмосферу было выброшено немного более 6 т диоксида серы.
Очень сильно возросло в 1994 году количество оксида углерода, поступившее в атмосферный воздух в результате нерегламентированных выбросов - 68,85 т, что почти в 8,9 раза выше, чем в предыдущий год. По этому загрязняющему веществу основная доля выброса пришлась на март месяц. В атмосферу попало 37,4 т окиси углерода. Выделение происходило около 20 часов и с большой интенсивностью - до 876,8 г/с.
Общая масса нерегламентированных выбросов диоксида азота в 1994 г. превысила этот показатель за предыдущий год более чем в 9 раз и составила 10,327 т. Максимальная интенсивность выброса достигала 131,5 г/с. Масса метана, выделившаяся в атмосферу за 1994 год в результате нерегламентированных выбросов, составила 1,692 т, а сероводорода - 0,350 т. Общая масса нерегламентированных выбросов смеси природных меркаптанов за 1994 год выросла по сравнению с предыдущим годом на 79 % и составила 0,000462 т.
В 1995 году было зафиксировано 15 нерегламентированных выбросов, причем 11 из них пришлись на один день - 15.04.1995. Общая масса нерегламентированных выбросов диоксида серы выросла незначительно (на 2,5%) по сравнению с 1994 годом и составила 432,345 т. Основную долю в этой массе составил выброс, произошедший на установке 4У-172 из-за выхода на факел кислого, обессеренного и товарного газа, вследствие понижения напряжения в электросети. Он составил 335,77 т, при высокой интенсивности выделения - 7772,5 г/с.
Общие характеристики, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере
Санитарно-защитная зона является обязательным элементом любого объекта, который может быть источником химического, биологического или физического воздействия на среду обитания и здоровье человека. Определение размеров санитарно-защитнои зоны является одним из ключевых вопросов нормирования воздействия АГК на окружающую среду и здоровье населения прилегающей территории.
Первоначально волевым решением двух ведомств Минздрава и Госстроя СССР была установлена 8-ми км зона без учета санитарно-гигиенических нормативов и расчетных проектных параметров загрязнения атмосферы, в основном, исходя из сложившейся на тот период экологической и социально-политической ситуации.
В последующий период вопрос о размерах СЗЗ был решен на основе разработки нормативов предельно допустимых выбросов и анализа эколого-экономической деятельности предприятия за весь предыдущий период [70].
5-ти км СЗЗ для АГК была рекомендована научно исследовательским институтом экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина «Гигиеническим экспертным заключением» № 5/68/00 от 11.10.2000 г., разработанного на основании заключений Центра Госсанэпиднадзора Астраханской области.
Достаточность 5-ти км СЗЗ подтверждена заключением Российской медицинской академии МФ РФ № 58/68 от 22.12.2003 г. На основании вышеуказанных разработок, СЗЗ для АГК была утверждена заместителем Главного Государственного санитарного врача Российской Федерации и в настоящее время составляет 5000 м от границы промышленной площадки АГПЗ и контура разбуривания АГКМ.
Для исследования последствий нештатных ситуаций определены 28 контрольных точек с заданными координатами, которые условно можно разделить на 3 группы: расположенные на территории комплекса, границе СЗЗ и на границе населенных пунктов (приложение 6).
Основные контрольные точки расположены вдоль южной границы санитарно защитной зоны, т.е. таким образом, что при любой аварийной ситуации в область факела опасных веществ при направлении ветра в секторе северо-запад - север - юго-восток попадает ряд исследуемых контрольных точек, что дает возможность оценить зону распространения и уровни концентраций опасных веществ в приземном слое атмосферного воздуха как на территории комплекса, так и в нескольких близлежащих жилых массивах.
Близлежащие населенные пункты (удаленность от АГПЗ): северо-западнее завода - п. Комсомольский (16000 м) и п. Досанг (20500 м); западнее завода - п. Молодежный (8000 м) и п. Аксарайский (6500 м); юго-западнее АГПЗ - п. Айсапай (9000 м) и п. Бузан (12000 м); южнее завода - п. Сеитовка (6500 м); юго-восточнее - п. Степной (9000 м). Эти населенные пункты расположены в районе Волго-Ахтубинской поймы.
Для контрольных точек на территории комплекса выбраны наиболее важные объекты: площадки УППГ, АГПЗ, полигон закачки промстоков (ПЗП), база производственного обслуживания (БПО), цех научно-исследовательских и производственных работ (ЦНИПР) ГПУ.
Значения уровней концентрации загрязняющих веществ на границе СЗЗ являются важными показателями работы предприятия. Для более точного определения изменения техногенной нагрузки на экосистему региона были определены контрольные точки на границе СЗЗ (5 км) у близлежащих населенных пунктов - п. Досанг, п. Комсомольский, п. Сеитовка, п. Степной, п. Молодежный.
Кроме этого, для оценки зоны распространения факела опасных веществ были введены 4 дополнительные точки: юго-западнее АГКМ - г. Нариманов (25 км), юго-восточнее - п. Красный Яр (29 км) и п. Байбек (30 км). Эти населенные пункты попадают в зону преобладающих ветров для Астраханской области. И южнее АГКМ - г. Астрахань (55 км).
Таким образом, район исследований потенциально возможного влияния нештатных ситуаций производственного процесса на состояние приземного слоя атмосферного воздуха охватывал территорию Астраханской области в районе техногенных выбросов комплекса 60x55 км.
При расчетах уровней загрязнения атмосферы и полей концентраций опасных веществ учитывались заданные уровни фонового содержания в атмосфере по диоксиду азота (код 301), диоксиду серы (кодЗЗО), сероводороду (код 333), оксиду углерода (код 337), принятые по данным АЦГМС (табл. 20,21).
В работе приведены результаты расчетов уровней концентраций загрязняющих веществ, формирующихся в приземном слое атмосферного воздуха при развитии различных вариантов сценариев нештатных производственных ситуаций, а также этих же веществ при штатном режиме работы комплекса. Данные по уровню концентраций остальных загрязняющих веществ в воздушном бассейне исследуемой территории, выделяющихся в процессе регламентной деятельности газового комплекса, исключены.
Уровни концентраций загрязняющих веществ, выделяющихся в результате нештатных ситуаций в контрольных точках на границе СЗЗ и населенных пунктах, представлены в мг/м и долях ПДК м.р., установленных для жилой зоны (ЖЗ), а в контрольных точках на территории комплекса - в мг/м3 и долях ПДК м.р. для рабочей зоны (РЗ).
Постановлением Главного государственного врача РФ № 24 от 03.11.2005 с 01.02.2006 увеличено значение ПДК м.р. для диоксида азота с 0,085 до 0,2 мг/м3. Расчетные концентрации для нештатных ситуаций по этому веществу приведены в соответствии с постановлением.
Экологический мониторинг и практические аспекты работы
Современная промышленность отвергла концепцию абсолютной безопасности и пришла к концепции приемлемого (допустимого) риска, суть которой - в стремлении к такой безопасности, которую приемлет общество в данный период [57]. Высокие темпы развития газовой отрасли приводят к увеличению масштабов ее воздействия на окружающую природную среду. Это, в свою очередь, повышает ответственность отрасли за проведение эффективных природоохранных мероприятий с целью снижения ее отрицательного воздействия на окружающую природную среду и экономное расходование природных ресурсов. Забота об охране окружающей природной среды в России введена в ранг государственной политики и стала органичной частью социально-экономического развития. Многоплановость и комплексный характер проблемы обеспечения качества окружающей природной среды выдвигают требования системного подхода к ее решению.
Развитие промышленности привело к увеличению риска возникновения различного рода аварий и техногенных катастроф. Возможность возникновения аварий усугубляется высокой степенью износа основных производственных фондов, невыполнения ремонтных и профилактических работ, нарушение производственной и технологической дисциплины.
Экологический риск, который в принципе нельзя свести к нулю, становится важным фактором в развитии технической сферы, воздействия общества на природу, в безопасности жизнеобеспечения. Управление экологическим риском является составной частью задачи управления природоохранной деятельности. В настоящее время сформировались направления в разработке концепции природоохранной деятельности.
Во-первых - защита окружающей среды. Основная задача - сохранение биологического разнообразия планеты.
Во-вторых - обеспечение экологически устойчивого развития, включая переход от социально-экономического к социально-экологическому развитию, базирующемуся на природонеразрушающем экономическом механизме удовлетворения потребностей, научно-техническом прогрессе и экологическом образовании.
И, в-третьих, международное управление экологическим риском, в том числе риском критических нарушений природных процессов в результате аварий или накопления не ассимилируемых природой веществ техногенного происхождения.
Объекты открытого акционерного общества «Газпром» являются высокорисковыми и экологически опасными, воздействующими практически на все компоненты природной среды. Для отрасли характерна добыча, транспортировка, переработка и хранение больших объемов взрыво-, пожаро- и токсически опасных ингредиентов, сырья и продукции.
Приоритетами в области охраны окружающей природной среды и рационального природопользования являются:
- сохранение природной среды в зоне размещения объектов предприятия;
- повышение эффективности управления окружающей средой путем внедрения международной системы управления окружающей средой на предприятии, что вызывается, прежде всего, необходимостью безусловным соблюдением единых норм и правил, в том числе в области экологически ориентированных методов управления в условиях вхождения страны в сообщество промышленно развитых стран с рыночной экономикой;
- соблюдение установленных в РФ природоохранных требований и экологических нормативов;
- соблюдение санитарно-гигиенических нормативов атмосферного воздуха населенных мест, совершенствование системы производственного экологического мониторинга для оценки и прогнозирования состояния окружающей среды с целью предупреждения ее загрязнения и экологических нарушений.
В условиях возникающих нештатных ситуаций отдельные участки территории могут оказаться в области повышенных концентраций загрязняющих веществ, поступающих в приземный слой атмосферного воздуха. В этом случае масштаб и характер воздействия будет зависеть не только от поражающих факторов, но и от своевременности заблаговременного осуществленных мер по подготовке предприятия к функционированию в условиях нештатной ситуации.
Важным инструментом при решении вопросов природоохранных задач является производственный экологический мониторинг. Он проводится для получения информации о текущей экологической обстановке, лежащей в основе планирования природоохранных мероприятий и управлении природоохранной деятельностью. Это позволяет улучшать прогнозируемость ЧС, повышать оперативность действий по ликвидации их последствий.
В задачи в области мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций техногенного характера входят:
- оперативный сбор, обработка и представление в органы исполнительной власти всех уровней и органы местного самоуправления информации о потенциальных источниках чрезвычайных ситуаций техногенного характера предприятия;
- создание и поддержание банка данных по нештатным ситуациям, прогнозирование возникновения, характера развития и их последствий;
- заблаговременная разработка состава и содержания мер по предупреждению нештатных ситуаций и смягчению их социально-экономических последствий;
- проведение лабораторного контроля объектов окружающей среды;
- принятие экстренных мер по защите населения, производства, компонентов природной среды от аварийно химически опасных веществ.
С целью контроля экологического состояния атмосферного воздуха в зоне деятельности Астраханского газового комплекса, оценки уровня концентраций загрязняющих веществ, обеспечения возможности своевременного принятия технологических и экологических мероприятий на предприятии действует подсистема по контролю воздушного бассейна системы производственного экологического мониторинга АГК.
Подсистема по контролю воздушного бассейна является одним из важнейших технических решений, направленных на раннее обнаружение возможных аварийных выбросов вредных веществ в окружающую среду и минимизации ущерба от них вследствие повышения оперативности защитных мероприятий. Она представляет собой единый комплекс автоматизированных, мобильных и стационарных лабораторных средств контроля параметров выбросов на источниках загрязнения предприятия и воздушной среды на промплощадках и в зоне деятельности комплекса.
Подсистема по контролю воздушного бассейна решает следующие основные задачи: контроль выбросов загрязняющих веществ из технологических установок; контроль качества атмосферного воздуха на производственных площадках и в санитарно-защитной зоне; контроль метеорологических параметров; обработка информации о параметрах источников выбросов и о состоянии атмосферного воздуха; оценка экологической ситуации на территории комплекса.
Кроме этого, осуществляется оперативное выявление фактов возникновения неблагоприятных экологических ситуаций и доведение до пользователей системы информации о возникновении на территории неблагоприятных экологических ситуаций. Подсистема по контролю воздушного бассейна делится на три функциональные части: информационно-измерительную сеть; информационно-управляющую подсистему; подсистему передачи данных.
Информационно-измерительная сеть состоит из автоматизированных систем контроля качества воздуха - «Система-1», «Система-2», автоматического контроля промышленных выбросов, системы контроля загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха («Система-3») и стационарных химических лабораторий, осуществляющих мониторинг объектов контроля стандартными методами количественного химического анализа.
