Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние вопроса обеспечения защиты населения и окружающей природной среды при функционировании химически опасных объектов 13
1.1. Анализ источников заражения окружающей природной среды токсичными химикатами и продуктами их деструкции при функционировании химически опасных объектов .13
1.2. Анализ существующих подходов к организации системы технического мониторинга химически опасных объектов .23
1.3. Обоснование и выбор направлений исследования 42
1.4. Выводы по главе 1 .44
ГЛАВА 2. Разработка экспертной системы для управления системой технического мониторинга .45
2.1. Построение модели экологической безопасности зон влияния химически опасных объектов .46
2.2. Представление модели экологической безопасности зон влияния химически опасных объектов в виде матрицы изображающих чисел .53
2.3. Алгоритм принятия решений проведения технического мониторинга с использованием экспертной системы 59
2.4. Выводы по главе 2 .76
ГЛАВА 3. Размещение постов мониторинга атмосферного воздуха на локализованной территории .77
3.1. Анализ требований измерения параметров воздушной среды на выделенном участке местности 79
3.2. Характеристики задач системы технического мониторинга воздушной среды зон влияния химически опасных объектов 83
3.3. Принцип геометрической расстановки постов на местности 89
3.4. Выводы по главе 3 .94
ГЛАВА 4. Формирование оптимальной схемы расположения точек пробоотбора почв для локализованной территории с неравномерной сеткой 96
4.1. Анализ нормативных требований измерения параметров почв и земель на выделенном участке местности .96
4.2. Характеристика задач системы технического мониторинга почв 102
4.3. Расстановка точек пробоотбора почв на территориях со сложным рельефом местности .109
4.4. Апробирование разработанного методического подхода определения точек пробоотбора 118
4.5. Выводы по главе 4 122
Заключение .124
Библиографический список
- Анализ существующих подходов к организации системы технического мониторинга химически опасных объектов
- Представление модели экологической безопасности зон влияния химически опасных объектов в виде матрицы изображающих чисел
- Характеристики задач системы технического мониторинга воздушной среды зон влияния химически опасных объектов
- Характеристика задач системы технического мониторинга почв
Введение к работе
Актуальность темы.
В современных условиях негативные факторы техногенного, природного и террористического характера представляют одну из наиболее реальных угроз для обеспечения стабильного социально-экономического развития страны, повышения качества жизни населения, укрепления национальной безопасности и международного престижа Российской Федерации.
Среди различных видов техногенной опасности для людей и окружающей природной среды (ОПС) химическая опасность занимает особое место. Токсичные химикаты (ТХ) используются, производятся, обращаются, хранятся, транспортируются и уничтожаются на множестве химически опасных объектах (ХОО).
Целый ряд крупных техногенных аварий, происшедших во многих странах мира, позволяет утверждать, что, несмотря на энергично принимаемые меры, в настоящий момент и в ближайшем будущем достичь "абсолютной безопасности" при эксплуатации ХОО практически не представляется возможным.
Учитывая данное обстоятельство, в последнее время основные усилия в промышленно развитых странах, в том числе и Российской Федерации, направлены на создание и совершенствование в рамках программ чрезвычайного реагирования на возникновение чрезвычайных ситуаций (ЧС) систем контроля за функционированием особо опасных для человека и природной среды объектов.
Применительно к рассматриваемым объектам задачи контроля возложены на систему технического мониторинга, которая должна обеспечить оперативное получение достоверной информации о состоянии природных сред в зонах влияния ХОО, расположенных в особых условиях (возможность выброса ТХ с других объектов или в результате теракта, большие размеры зон ХОО, их расположение в пересеченной местности и т.д.), с целью оценки опасности его воздействия на человека и окружающую природную среду.
Особо остро данная проблема стоит в плане эффективной поддержки принятия решений и управления системой технического мониторинга, направленных на скорейшее предотвращение поступления ТХ в окружающую среду при возможных ЧС, а также оперативное оповещение личного состава и населения в случае возникновения аварийных ситуаций.
Вопросам управления в условиях ЧС и построения информационных систем поддержки принятия решений посвящены исследования и публикации многих отечественных ученых и специалистов – В.В.Кондратьева, В.А.Алексеева, А.И.Сорокина, А.В.Толстых, П.А.Третьякова, М.В.Телегиной, И.М.Янникова и др. В последние годы за рубежом активно развиваются научно-практические разработки в области риск-менеджмента, среди которых можно выделить работы Дж.Апосталаксиса, Л.Гуоссена и др.
Тем не менее, круг нерешенных в этой области проблем еще достаточно широк. Трудность решения задачи моделирования управления в ЧС вызвана тем, что характер развития конкретной ЧС является сугубо индивидуальным, а само ее развитие происходит в условиях неопределенности, когда неизвестны требуемые темпы необходимых мероприятий, необходимый объем ресурсов и уровень сложности выполняемых работ. Недостаток информации о характере развития ЧС может привести к развитию ситуации с катастрофическими последствиями.
В этой связи проведение исследований с использованием информационных технологий по разработке экспертной системы управления техническим мониторингом, позволяющей оперативно и достоверно определять характер сложившейся ситуации, а также перечень необходимых мероприятий для нее является актуальным и своевременным и преследует решение задачи, имеющей важное научно-техническое и военно-прикладное значение.
Объектом исследования является технический мониторинг.
Предметом исследования является система технического мониторинга в зонах влияния ХОО, расположенного в сложных условиях местности.
Цель работы – обеспечение оперативности и достоверности принимаемых решений для оценки экологической обстановки и обеспечения безопасности населения и окружающей среды в зонах влияния ХОО, расположенных в сложных условиях рельефа местности.
Для достижения указанной цели в работе необходимо решить следующие задачи:
1. Обосновать основные требования и разработать структуру экспертной системы управления техническим мониторингом ХОО, расположенного в сложных условиях рельефа местности, как при штатном функционировании ХОО, так и при возникновении ЧС в зонах его влияния.
2. Разработать и исследовать методический подход к размещению постов системы технического мониторинга атмосферного воздуха на локализованной территории с возможностью определения координат аварийного выброса.
3. Разработать алгоритм размещения точек пробоотбора почв на локализованной территории с неравномерной сеткой.
4. Апробировать предложенные алгоритмы в системе мониторинга на ХОО.
Методика исследования. В работе для теоретических исследований применены методы системного анализа, теории информации, теории графов, моделирования, принятия решений, автоматизированного проектирования информационных систем и технологии хранения данных.
Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов обеспечена корректным применением математических методов, а также совпадением результатов моделирования и натурных испытаний.
Научная новизна и личный вклад автора состоят в следующем:
исследована существующая информационная система обеспечения безопасности ХОО и обоснована необходимость ее улучшения за счет разработки подсистемы оперативного определения координат выбросов и прогнозирования дальнейшего развития ЧС;
разработана модель экологической безопасности зон влияния ХОО в виде орграфа с вершинами, характеризующими параметры воздействия на элементы ОПС, и ребрами, показывающими четыре формы взаимного влияния параметров (прямое, косвенное, положительное, отрицательное), которая позволяет описывать и классифицировать возможные ситуации как на территории самого ХОО, так в санитарно-защитной (СЗЗ) и селитебной зонах;
разработаны основные требования и структура экспертной системы, позволяющей принимать решения по управлению техническим мониторингом и определять комплекс мероприятий по локализации и ликвидации возможных ЧС в зонах влияния ХОО, расположенных в особых условиях (возможность выброса ТХ на других объектах или в результате теракта, большие размеры зон ХОО, их расположение в пересеченной местности и т.д.);
разработан методический подход определения координат возможного выброса ТХ с помощью геометрической расстановки постов наблюдения на местности с использованием принципа «треугольника» и корреляции двух анализируемых признаков (сейсмической волны и облака зараженного воздуха);
разработана структура геоинформационной системы (ГИС), позволяющая выполнять следующие функции:
равномерную расстановку точек взятия почвенных проб на любом участке растрового картографического изображения, в том числе с использованием нерегулярной сетки;
расчет географических координат этих точек;
расчет значений концентрации вредных веществ в заданное пользователем время;
визуализацию распределений загрязнений на растровом картографическом изображении местности.
Практическая ценность и внедрение результатов работы:
1. Использование предложенной экспертной системы в рамках выполняемых мероприятий Единой системы выявления оценки, масштабов и последствий применения противником (ЕСВОП) оружия массового поражения позволит улучшить качество принимаемых решений в зонах влияния ХОО при возникновении ЧС и терактах с применением ТХ на территории Российской Федерации.
2. Реализация разработанного методического подхода определения координат возможного выброса ТХ с использованием геометрической расстановки постов наблюдения на местности «треугольником» и корреляции двух анализируемых признаков (сейсмической волны и облака зараженного воздуха) в зоне защитных мероприятий объекта хранения и уничтожения химического оружия в г. Камбарка Удмуртской Республики позволила повысить оперативность принимаемых решений при локализации и ликвидации возможных ЧС.
3. Реализация разработанной ГИС в зонах влияния ХОО, расположенного в г. Камбарка Удмуртской Республики, позволила расставить точки контроля, исключив места невозможного пробоотбора почв, тем самым повысив качество оценки экологической обстановки на исследуемой территории.
4. Материалы научно-теоретических исследований реализованы в научно-исследовательских работах «Сфера», «Куратор», «Наполеон», «Манометр», выполненных в 33 ЦНИИИ МО РФ, и в научно-исследовательской работе «Разработка специального программного обеспечения ИАЦ системы ПЭМ», выполненной в ИжГТУ.
5. Подана заявка на изобретение «Способ экологического мониторинга химически опасных объектов».
На защиту выносятся:
1. Структура экспертной системы управления техническим мониторингом ХОО, расположенного в сложных условиях рельефа местности для принятия решений, направленных на обеспечение защиты населения и ОПС как при штатном функционировании ХОО, так и при возникновении ЧС в зонах его влияния.
2. Методический подход к размещению постов системы технического мониторинга атмосферного воздуха на локализованной территории с возможностью определения координат аварийного выброса.
3. Алгоритм формирования оптимальной схемы расположения точек пробоотбора почв на локализованной территории с неравномерной сеткой.
Апробация и публикации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 37-й и 38-й научных конференциях ФГУ 33 ЦНИИИ МО РФ «Актуальные вопросы радиационной, химической и биологической защиты при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций» (33 ЦНИИИ МО РФ, г. Вольск-18, 2007-2008 гг.), на XXXV и ХХХVI военно-научных конференциях курсантов Саратовского военного института биологической и химической безопасности (СВИБХБ, г. Саратов, 2007-2008 гг.), на VI Всероссийской научно-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве» (Сибирский государственный индустриальный университет, г. Новокузнецк, 2007 г.), на 9-й Международной научно-практической конференции «Экономика, экология и общество России в 21-м столетии» (Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, г. Санкт-Петербург, 2007 г.), на Международном научно-техническом конгрессе «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» ELPIT-2007 (г. Тольятти, 2007 г.), на XIX Всероссийской межвузовской научно-технической конференции (Казанское высшее артиллерийское командное училище им. маршала артиллерии М.Н.Чистякова, г. Казань, 2007 г.), на 4-й научно-технической конференции с международным участием «Приборостроение в XXI веке. Интеграция науки, образования и производства» (ИжГТУ, г. Ижевск, 2007 г.), на 3-й Международной заочной научно-практической конференции «Достижения ученых XXI века» (Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов, 2007 г.), на II Международой выставке-Интернет-конференции «Энергообеспечение и безопасность» (Орловский государственный аграрный университет, г. Орел, 2007 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Вятский государственный гуманитарный университет, г. Киров, 2007 г.), на семинарах приборостроительного факультета ИжГТУ (г. Ижевск, 2006-2008 гг.).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 18 работах, из них 2 опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК, подготовлены 5 отчетов о научно-исследовательской работе, подана заявка на патент РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, указателя литературы (192 наименования) и трех приложений. Диссертация содержит 26 рисунков и 1 таблицу. Общий объем работы 202 страницы.
Анализ существующих подходов к организации системы технического мониторинга химически опасных объектов
Под понятием ТХ понимается любой химикат, который за счет своего химического воздействия на жизненные процессы может вызвать летальный исход, временный инкапаситирующий эффект или причинить постоянный вред человеку или живот-ным. Сюда относятся все такие химикаты, независимо от их происхождения или способа их производства и независимо от того, произведены ли они на объектах, в боеприпасах или где-либо еще [3].
В России и государствах СНГ эксплуатируются более 1000 крупных ХОО с большим количеством ядовитых и взрывоопас-ных веществ [4]. Особое место занимают ХОО, на которых хранится и уничтожается химическое оружие (ХО).
В этой связи заслуживает внимания точка зрения ряда спе-циалистов, которые, оперируя результатами оценки послед-ствий химических аварий на различных предприятиях страны, предлагают во главу угла поставить вопрос о выявлении и анализе причинах их возникновения. В качестве бесспорных выводов из этих исследований можно привести следующие [5]: - наиболее часто химические аварии возникают из-за утечки вредных веществ (60 % случаев которых связаны с поврежде-нием емкостей хранения); - взрывоопасные химические аварии составляют примерно 15 %; - возгорание химических соединений и объемные взрывы, обусловленные выходом из-под контроля экзотермических процессов, составляют 15-20 %; - другие причины (ошибки оператора, нарушения технологи-ческого режима, ошибки проектирования, диверсия, саботаж, природные катаклизмы…) составляют 5-10 %.
Можно выделить две основные группы инициаторов аварийных ситуаций – внутренние и внешние события. К внутренним со-бытиям относятся такие, источником которых служат техно-логические операции и технологическое оборудование, на-пример, разрыв трубопровода, разрушение емкости с ТХ, ошибки операторов и т.д. К внешним событиям относятся те, истоки которых лежат вне самого объекта: - падение летательного аппарата в результате катастрофы; - разрушение объектов, зданий, систем, содержащих ТХ, в результате урагана, падения метеорита в зону объекта; - пожар внутри помещения, содержащего ТХ, в результате возгорания от внешнего источника; - разрушение объектов в результате землетрясения, следст-вием чего является нарушение герметичности емкостей с ТХ или (и) возникновение пожара; - диверсия (террористический акт); - катастрофа на расположенных вблизи общепромышленных (специальных) объектах с выделением энергии достаточной для разрушения ХОО. Кроме этого, весь спектр возможных аварий можно разделить на две группы.
К первой группе относятся такие аварийные ситуации, кото-рые в случае их возникновения не реализуются в аварию за счет дополнительных, организационных и технических мер. Как правило, это аварийные ситуации, причиной которых яв-ляются различного рода отказы оборудования (внутренние события). Для снижения вероятности и возможных масштабов таких аварий в типовую проектную и техническую документа-цию вносятся определенные изменения, предусматривается установка различного рода блокирующих, сигнальных и дру-гих систем. По этой причине такие аварии называют, как правило, «проектными» авариями.
Вторая группа включает в себя аварии, причинами которых служат, в основном, внешние события различного рода. На-пример, стихийные бедствия (землетрясения, тайфуны, ура-ганы и т. д.) или непрогнозируемые последствия человече-ской деятельности (взрывы, крупные пожары и пр.). В про-ектной и технологической документации возможность возник-новения таких аварий, как правило, не находит своего от-ражения, поэтому такие аварии принято называть «запроект-ными» [6].
Проведенный анализ особенностей запроектных и проектных аварий позволяет сделать некоторые выводы [6].
Во-первых, вероятность возникновения проектных аварий го-раздо выше, чем аварий запроектных, так как именно ее ве-личина является основным признаком, позволяющим отнести рассматриваемую аварию к той или иной группе.
Во-вторых, масштабы запроектных аварий, в случае их воз-никновения, гораздо больше, чем масштабы аварий проектных в связи с тем, что при малой частоте их реализации они обладают гораздо большей разрушительной силой. Это объяс-няется отсутствием на объектах элементов и систем, кото-рые могут этой силе каким-то образом противостоять, либо ее ограничить.
Одним из внешних событий, последствиями которого могут быть заражения ТХ и продуктами их деструкции элементов ОПС, является террористическая деятельность.
По мнению правительства США в настоящее время насчитывается 33 террористические организации, которые действуют по всему миру [7].
В последние годы для совершения террористических актов стали использовать высокотоксичные химические вещества, в частности вещества, относящиеся к ХО [8-10]. Так, в пери-од с 1979 по настоящее время в мире имели место более 200 террористических актов с применением химических агентов [11]. Среди них 139 случаев, где применение химических веществ связано с политическими или идеологическими моти-вациями групп или отдельных террористов. В таблице 1.1 показано, что активно увеличивается количество случаев, при которых повышается угроза применения и уменьшается вероятность ложной тревоги.
Представление модели экологической безопасности зон влияния химически опасных объектов в виде матрицы изображающих чисел
Проблема обеспечения экологической безопасности ОПС и населения в зонах влияния ХОО не может быть решена без соответствующего организационного, научно-методического и информационного обеспечения. Но одного этого недостаточ-но. Необходима разработка и активное продвижение нового экологического мировоззрения, основанного на новых идеях. На основе этих идей должны разрабатываться современные научно-методические принципы организации контроля и оцен-ки уровня экологической безопасности.
При этом необходимо иметь в виду, что информация о состоянии и качестве окружающей среды или ее отдельных главных компонентах, поступающая в системы принятия реше-ний, является разной по своей природе, размерности, сте-пени полноты и степени значимости. Отметим также, что в доминирующих общепринятых подходах, к сожалению, не рас-сматривается вопрос о ценности информации, представляемой в системы принятия решений, остается также неудовлетвори-тельным вопрос о форматах ее отображения. Это связано с тем, что существующие на сегодняшний день методы свертки и генерализации информации основаны на старых подходах и методиках, которые требуют серьезного пересмотра [85, 86].
Задача заключается в формулировании новых, как общих, так и частных, критериев обоснования и построения органи-зационной структуры экологического контроля и отбора но-вых показателей качества окружающей среды в рамках новых информационных моделей, оценке уже существующих и применяемых показателей и дополнении их модифицированными версиями.
Применение новых способов и технологий подготовки ин-формации для систем принятия решений и новых форматов представления экологической информации с использованием новых показателей качества окружающей среды позволит по-высить эффективность принимаемых решений, понизить риски ошибочных финансовых затрат и риски принятия неправильных решений.
Оценка экологической безопасности предусматривает оп-ределение степени защищенности населения и ОПС от воздей-ствия вредных факторов объекта, в том числе при экологи-чески опасных ситуациях. И поскольку объект создается че-ловеком, то существует явное взаимодействие человека и природы, отличающееся от обычного регулирования природо-пользования и охраны окружающей среды.
Экологическая безопасность объекта должна рассматри-ваться как с точки зрения социальных последствий, так и проблем технической и технологической безопасности [87]. Поэтому моделирование оценок экологической безопасности требует не только количественных, но и качественных мето-дов. Что возможно лишь при системном подходе.
Понятие экологической безопасности в зонах влияния ХОО можно рассматривать с двух позиций:
В первом случае экологическую безопасность (С1) можно выразить в виде фукционала следующих переменных, каждая из которых представляет множе-ство параметров (рисунок 2.1): Формализованную модель экологической безопасности как сложной системы можно построить только с использованием методов системного анализа, представив переменные и оцен-ки в виде системы признаков и описав структуру такой сис-темы через графы [78, 82, 83, 88, 89].
Характеристики задач системы технического мониторинга воздушной среды зон влияния химически опасных объектов
Данные посты должны работать в комплексе с одним или двумя из стационарных, сохраняя при этом принцип «тре-угольника». Подобную схему расположения постов предлага-ется отработать на примере объекта по хранению ХО в г. Кизнер Удмуртской Республики.
Таким образом, путем геометрической расстановки по-стов наблюдения на местности с использованием принципа «треугольника» и взаимной корреляции во времени аварийных измерительных сигналов, отражающих параметры сейсмоволны и облака зараженного воздуха, представляется возможным оперативно определять координаты и подтверждать достовер-ность возможного выброса опасных веществ. Данный подход позволяет осуществлять качественный технический монито-ринг в зонах влияния ХОО, расположенных на территориях со сложным рельефом местности.
Предложенный принцип «треугольника» целесообразно ис-пользовать: - на ХОО, размещенных на больших территориях (напри-мер, на арсенале хранения химического оружия в г. Кизнер Удмуртской Республики); - в случаях возможных чрезвычайных ситуаций, связан-ных с выбросом токсичных химикатов в результате террори-стической деятельности в зонах влияния ХОО; - в случаях, когда облако зараженного воздуха может прийти с другого ХОО, расположенного в непосредственной близости от рассматриваемого объекта.
1. На основании проведенного анализа организационной структуры системы технического мониторинга и нормативных требований измерения параметров воздушной среды на иссле-дуемом участке местности выявлено, что в настоящее время отсутствует решение задачи оперативного определения коор-динат возможного выброса ТХ.
2. На основании рассмотренных характеристик задач по измерению зараженности атмосферного воздуха в различных ЧС, связанных с выбросом ТХ, показана необходимость реше-ния задачи по оптимальной расстановке постов на местно-сти, благодаря чему станет возможно фиксировать координа-ты выбросов ТХ и исключать ложное срабатывание отдельных постов в сети.
3. Предложено решение задачи определения координат возможного выброса ТХ с помощью геометрической расстанов-ки постов наблюдения на местности с использованием прин-ципа «треугольника» и корреляции двух анализируемых при-знаков (сейсмической волны и облака зараженного воздуха) [152].
4. С целью повышения репрезентативности измерения в зонах влияния ХОО, предложено, кроме стационарных автома-тических постов, расположенных по принципу «треугольни-ка», использовать два подфакельных и два подвижных (по другую сторону ХОО, относительно направления ветра) поста наблюдения атмосферного воздуха.
В третьей главе рассмотрены основные задачи организа-ции качественной системы технического мониторинга в зонах влияния ХОО со сложным рельефом местности и при идентифи-кации координат источника аварийного выброса. В данной главе рассматривается решение другой задачи – формирование оптимальной схемы расположения точек про-боотбора почв для локализованной территории с неравномер-ной сеткой. Для этого необходимо: - провести анализ имеющейся нормативной базы в части, касающейся измерения параметров почв и земель на выделен-ном участке местности; - определить основные характеристики задач системы технического мониторинга почв и земель; - разработать программную систему, позволяющую опре-делять точки пробоотбора почв на локализованной территории с использованием нерегулярной сетки; - провести апробацию разработанного методического под-хода к определению точек пробоотбора почв.
Основными направлениями природоохранной деятельности в современ-ных условиях являются сохранение экологического равновесия и создание сба-лансированного потребления и восстановления ресурсов в антропогенных гео-системах. Для решения этих задач необходимо располагать комплексом ин-формации о современном состоянии природной среды и экосферы в целом, а также разработать систему методов оценки и прогноза.
С целью получения подобной информации постановлением Совета мини-стров-правительства Российской Федерации № 1229 от 24.01.93 «О создании единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ)» была принята соответствующая программа [113]. Центральным блоком ЕГСЭМ яв-ляется мониторинг земель и почв, включающий долгосрочную систему наблю-дений за состоянием земельного фонда в целях своевременного выявления из-менений, их оценки, а также предупреждения и устранения негативных процес-сов. Вместе с этим результаты проведения работ по мониторингу почв и земель позволят создать условия для наиболее полного информационного обеспечения государственного земельного кадастра, контроля за эксплуатацией и охраной земельных и почвенных ресурсов, разработки мер рационального землепользо-вания, регулирования рыночных отношений в аграрном секторе.
Система мониторинга почв, помимо ЕГСЭМ, разработана на основании Земельного кодекса Российской Федерации, постановлений Правительства Рос-сийской Федерации [158, 159], Государственной программы мониторинга зе-мель [160] и других законодательных и нормативных документов [161-178].
Состав контролируемых параметров, схема размещения пунк-тов контроля (осуществляется в фиксированных точках реперной сети) и регламент наблюдений согласовываются с территориаль-ными органами исполнительной власти, уполномоченными в облас-ти охраны и использования земель.
В случае загрязнения почвы в результате аварийных и залповых выбросов осуществляются мероприятия по идентифи-кации и количественному анализу ТХ. На основании полученных результатов определяется зона загрязнения и устанавливается перечень загрязняющих веществ.
Отнесение ситуации к чрезвычайной осуществляется по кри-териям экстремально высоких уровней загрязнения почв согласно «Перечню информации о чрезвычайных ситуациях техногенного характера, которые оказывают негативное воздействие на ок-ружающую природную среду» [179].
Характеристика задач системы технического мониторинга почв
На основании проведенного анализа организационной структуры системы технического мониторинга и нормативных требований измерения параметров почв на исследуемом уча-стке местности выявлено, что имеющиеся в настоящее время способы расстановки точек пробоотбора почв с использова-нием регулярной сетки в условиях сложного рельефа местно-сти недостаточно эффективны.
На основании рассмотренных характеристик задач системы технического мониторинга почв и земель, в услови-ях сложного рельефа местности, благодаря стремительному прогрессу компьютерных технологий, возможно улучшить ка-чество оценки экологической обстановки на почве, разрабо-тав и применив геоинформационное программное средство, позволяющее автоматически размещать точки пробоотбора с использованием принципа нерегулярной сетки.
С целью улучшения качества оценки экологической обстановки почв в зонах влияния объекта по уничтожению ХО в г. Камбарка Удмуртской Республики использовано разрабо-танное геоинформационное программное средство (Приложение В).
В работе получены научно-обоснованные решения органи-зации управления системой технического мониторинга в зонах влияния химически опасного объекта, которые обеспечивают оперативность принятия решений для предупреждения и ликви-дации чрезвычайных ситуаций.
Основные результаты и выводы работы состоят в следую-щем:
Построена модель экологической безопасности зон влияния химически опасного объекта в виде орграфа с вер-шинами, характеризующими параметры воздействия на элемен-ты окружающей среды, и ребрами, показывающими четыре фор-мы взаимного влияния параметров (прямое, косвенное, поло-жительное, отрицательное), которая позволяет описывать и классифицировать возможные ситуации, как на территории самого химически опасного объекта, так в санитарно-защитной и селитебной зонах.
Построены матрицы изображающих чисел для орграфов, описывающих различные режимы функционирования химически опасного объекта, позволившие оценивать экологическую безопасность зон его влияния в автоматизированном режиме.
Разработаны основные требования к экспертной сис-теме, позволяющей принимать решения по управлению систе-мой технического мониторинга и определению комплекса ме-роприятий по локализации и ликвидации возможных чрезвы-чайных ситуаций в зонах влияния химически опасного объек-та. Реализация требований экспертной системы позволяет решать задачу управления системой технического мониторин-га зон влияния химически опасного объекта, расположенного в особых условиях (возможность выброса токсичных химика-тов с других объектов или в результате совершенного те-ракта в зонах влияния химически опасного объекта, большие размеры зон химически опасного объекта, их расположение в пересеченной местности и т.д.).
Предложено решение задачи определения координат возможного выброса токсичных химикатов с использованием геометрической расстановки постов наблюдения на местности «треугольником» и корреляции двух анализируемых признаков (сейсмической волны и облака зараженного воздуха), позво-ляющее повысить оперативность принимаемых решений при возникновении чрезвычайной ситуации.
Доказано, что с целью повышения репрезентативно-сти измерения в зонах влияния химически опасного объекта кроме стационарных автоматических постов, расположенных по принципу «треугольника» необходимо использовать два подфакельных и два подвижных (по другую сторону химически опасного объекта, относительно направления ветра) поста наблюдения атмосферного воздуха.
