Виды и методы мониторинга промышленных объектов

Федеральное агентство по образованию

Белгородский инженерно-экономический институт

Троицкий филиал

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Специальность              280102 «Безопасность жизнедеятельности»             

Специализация                           

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему:

Виды и методы мониторинга промышленных объектов.

Студент:                               _____________  Цицура. И.А.

Рук. курсовой    работы:   _____________   Лопанов А.Н.

Белгород  2012

Содержание

1.  Введение               2

2.  Аналитический обзор литературы               4

3. Научно-исследовательская часть               7

3.1. Виды мониторинга               7

3.2. Мониторинг промышленной безопасности               10

3.3. Химическая и добывающая промышленность              12

3.4. Мониторинг районов гидротехнических сооружений                17

3.5. Мониторинг и оценка загрязненности почвы              22

3.6. Мониторинг районов АЭС              28

3.7. Мониторинг территорий нефте-газопроводов и транспортных систем              35

4. Методы мониторинга промышленных объектов              41

4.1. Наблюдательные сети и программы наблюдений              41

4.2.           Дистанционные методы исследований              47

4.3.           Наблюдательные станции              50

5.        Заключение              56

6.        Библиографический список              58

1.  Введение

Переход к новым механизмам хозяйствования и развитому рынку невозможен без рационального и эффективного использования ресурсов, снижения экологического и экономического ущерба от аварийности и травматизма. Решение этой важной задачи требует научно обоснованных подходов к организации и обеспечению экологической и техногенной безопасности всех отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта и энергетики.

Актуальность проблемы обеспечения промышленной безопасности особенно возрастает на современном этапе социально-экономических преобразований и развития производительных сил, когда из-за трудно предсказуемых социальных, техногенных и экологических последствий чрезвычайных ситуаций возникает угроза самому существованию человеческого общества.

От аварий на опасных объектах ежегодно в России получают вред около 200 тыс. человек, а погибает в результате аварий и катастроф более 50 тыс. человек. Общий экономический ущерб от ЧС техногенного характера превышает 2,0 млрд. руб. в год, а размер экологического ущерба трудно поддается исчислению.

Проблема предупреждения техногенных происшествий и аварийности приобретает особую актуальность в атомной энергетике, химической промышленности, при эксплуатации военной техники, где используется и обращается мощные источники энергии, экологически опасные высокотоксичные и агрессивные вещества.

Цель государственной политики в области управления промышленно-экологической безопасностью и снижения техногенных и экологических рисков состоит в обеспечении гарантированного уровня безопасности личности, общества и окружающей среды в пределах показателей приемлемого риска, критерии (нормативы) которых устанавливаются для соответствующего периода социально-экономического развития страны с учетом мирового опыта в данной области. Государственная политика в области управления экологической и техногенной безопасностью строится в рамках строгих ограничений воздействий на технические системы и окружающую среду, состоящих из требований о не превышении предельно допустимых уровней техногенных воздействий, предельно допустимых концентраций и предельно допустимых техногенных и антропогенных нагрузок на экосистемы.

2.  Аналитический обзор литературы

Одним из управленческих принципов системы обеспечения промышленно-экологической безопасности является ее декларирование. В федеральном Законе "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97 № 116-ФЗ предусмотрена разработка декларации промышленной безопасности, предполагающая всестороннюю оценку риска аварий и связанной с ним социально-экономической и экологической угрозы на основе мониторинга и аудита безопасности объекта. Обычно анализ риска рассматривают как часть системного подхода к принятию социально-политических решений, управленческих процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности для жизни человека, заболеваний или травм, ущерба имуществу и окружающей среде.

Декларирование безопасности промышленного объекта осуществляется в целях обеспечения контроля за соблюдением мер безопасности, оценки достаточности и эффективности мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций на промышленном объекте.
Декларация безопасности — документ, в котором определены возможные характер и масштабы опасностей на промышленном объекте и выработанные меры по обеспечению промышленной и экологической безопасности и предупреждению техногенных чрезвычайных ситуаций. Промышленный объект подлежит обязательному декларированию безопасности, если он включен в список объектов, деятельность которых связана с повышенной опасностью, и, если на нем обращаются опасные вещества в количестве, равном или превышающем определенное пороговое значение.
Разработка, декларации промышленной безопасности предполагает: оценку риска аварии и связанной с нею угрозы; анализ мер по предупреждению аварий, по обеспечению готовности организации к эксплуатации опасного производственного объекта, а также к локализации и ликвидации аварии на объекте.

Основным законодательным актом, регулирующим отношения по водопользованию и сохранению водных объектов, является Водный кодекс Российской Федерации от 18 октября 1995 г.

Административным кодексом Российской Федерации установлена административная ответственность за различные нарушения в области охраны окружающей среды: превышение нормативов ПДВ или временно согласованных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу; превышение нормативов предельно допустимых вредных физических воздействий на атмосферный воздух; выброс загрязняющих веществ в атмосферу без разрешения специально уполномоченных на то государственных органов и др.          Уголовным кодексом Российской Федерации, принятым 13 июня 1996 г. и вводимым в действие с 1 января 1997 г., предусмотрена уголовная ответственность за экологические преступления.

Плата за загрязнение взимается с природопользователей (предприятий, учреждений, организаций и других юридических лиц) независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности, осуществляющих следующие виды воздействия на окружающую природную среду:

-  выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников;

-  сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, а также любое подземное размещение загрязняющих веществ;

-  размещение отходов.

          Базовые нормативы платы за выбросы и сбросы конкретных загрязняющих веществ определяются как произведение удельного экономического ущерба в пределах допустимых нормативов выбросов, сбросов на показатели относительной опасности конкретного загрязняющего вещества для окружающей природной среды и здоровья населения. Базовые нормативы платы за размещение отходов являются произведением удельных затрат на размещение единицы (массы) отходов IV класса токсичности на показатели, учитывающие класс токсичности отходов. 

3. Научно-исследовательская часть

3.1. Виды мониторинга

Глобальный экологический мониторинг (планетарный)

Мониторинг атмосферы, водного бассейна, почвы, геологический

Химический, биологический, радиационный

Мониторинг химических, билогических радиационных источников загрязнения

Мониторинг по физическим, химическим и биологическим показателям, спутниковый (космический)

Медикобиологический, биохимический, геофизический

В зависимости от освоения того или иного района (территории), в рамках которого осуществляется мониторинг безопасности жизнедеятельности, выделяют мониторинг городских территорий (населенных мест или городских агломераций); районов горнодобывающих и химических предприятий; районов гидротехнических сооружений; районов сельскохозяйственного и гидромелиоративного освоения; районов АЭС; районов транспортных линейных сооружений. Перечисленные виды, отражая специфику техногенной нагрузки на ту или иную территорию, являются, как правило, объектами для комплексных видов мониторинга безопасности жизнедеятельности. От того, какими службами организован мониторинг безопасности жизнедеятельности, выделяются два вида: государственный (федеральный) и отраслевой (ведомственный). Первый планируется, заказывается и организуется централизованно государственными (федеральными) правительственными органами управления: министерствами, государственными комитетами и так далее, второй организуется по инициативе отдельных ведомств (например, транспортных, нефтедобывающих) и отраслей промышленности. Отраслевые системы мониторинга должны быть составными частями государственной (федеральной) системы, а не самостоятельными службами. В зависимости от ранга организации и масштаба исследований мониторинг безопасности жизнедеятельности может быть детального, локального, регионального, национального (государственного) и глобального уровня. В соответствии с рассмотренными выше определениями видов мониторинга, отличающимися друг от друга объектами наблюдения, можно говорить о простых и сложных (комплексных) системах мониторинга. Локальный мониторинг окружающей среды предназначен обеспечить оценку изменения окружающей среды под влиянием действующего или проектируемого объекта. Ответственными за организацию локального мониторинга являются органы местного самоуправления. Локальные системы объединяются в более крупные системы регионального мониторинга окружающей среды, охватывающие территории края, области или нескольких краев и областей. Региональный мониторинг окружающей среды предназначен обеспечить оценку изменений окружающей среды территорий комплексного антропогенного освоения. Он базируется на государственных источниках информации. Ответственными за организацию регионального мониторинга являются органы государственной власти субъектов Российской Федерации. Система регионального мониторинга реализована в пределах одного государства в единую национальную (государственную) сеть мониторинга и образует, таким образом, национальный уровень системы мониторинга. Система национального (государственного) уровня мониторинга окружающей среды является необходимой предпосылкой для соблюдения законодательства в области охраны недр и экологии; систематического контроля за состоянием всех компонентов окружающей среды; обеспечения эффективной и экологически безопасной инженерно-хозяйственной деятельности. Государственный мониторинг окружающей среды (государственный экологический мониторинг) осуществляется в соответствии с законодательством Российской Федерации и законодательством субъектов Российской Федерации. Порядок организации и осуществления государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга) устанавливается правительством Российской Федерации. рамках экологической программы ООН поставлена задача объединения национальных систем мониторинга в единую межгосударственную сеть – Глобальную систему мониторинга окружающей среды. Ее назначение – осуществление мониторинга за изменениями в окружающей среде на Земле в целом, в глобальном масштабе. Глобальный мониторинг – это система слежения за состоянием и прогнозирование возможных изменений общемировых процессов и явлений, включая антропогенные воздействия на биосферу в целом. Глобальная система мониторинга окружающей среды призвана решать общечеловеческие экологические проблемы в рамках всей Земли, такие, как глобальное потепление климата, вопросы сохранения озонового слоя, прогнозирование землетрясений, опустынивания и эрозии почв, наводнений, засухи, сохранение лесов и т.д. Составной частью Федеральной службы России по мониторингу окружающей среды наряду с мониторингом биосферы, атмосферы, гидросферы, почвы является мониторинг геологической среды. Формирование единой национальной системы мониторинга России является одной из задач Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации, Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, а также республиканских, областных и краевых комитетов по охране природы Российской Федерации. Кроме того, в создании единой федеральной системы мониторинга окружающей среды заинтересована и Межведомственная комиссия Совета Безопасности Российской Федерации по экологической безопасности, образованная Указом Президента Российской Федерации № 812 от 25 апреля 1994 г.

3.2. Мониторинг промышленной безопасности

Актуальность проблемы обеспечения экологической и промышленной безопасности особенно возрастает на современном этапе социально-экономических преобразований и развития производительных сил, когда из-за трудно предсказуемых социальных, техногенных и экологических последствий чрезвычайных ситуаций возникает угроза существованию человеческого общества. России общий экономический ущерб от аварий техногенного характера превышает 2,0 млрд руб. в год. Проблема предупреждения техногенных происшествий и аварийности приобретает особую актуальность в атомной энергетике, химической промышленности, при эксплуатации военной техники, где используются мощные источники энергии, экологически опасные высокотоксичные и агрессивные вещества. Система обеспечения промышленной и экологической безопасности основана на организационных, управленческих и технических принципах. Значительное место в проблеме обеспечения промышленной и экологической безопасности занимает оценка безопасности при нормальной эксплуатации путем мониторинга на производственном объекте. Объектом мониторинга и аудита промышленной и экологической безопасности является комплекс взаимодействий в системе человек – машина – природа, а предметом изучения безопасности – закономерности возникновения и предупреждения происшествий при функционировании таких систем. Одним из принципов системы обеспечения промышленно-экологической безопасности является ее декларирование. В Федеральном законе «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 № 116ФЗ предусмотрена разработка декларации промышленной безопасности, предполагающая всестороннюю оценку риска аварий и связанной с ним социально-экономической и экологической угрозы на основе мониторинга и аудита безопасности объекта. Мониторинг и анализ риска аварий на опасных производственных объектах является составной частью управления промышленно-экологической безопасностью. Мониторинг риска заключается в систематическом использовании всей доступной информации для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий. Результаты мониторинга и анализа риска используют при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной и экологической безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономическом анализе безопасности, оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду. Основные задачи мониторинга и анализа риска аварий на опасных производственных объектах заключаются в следующем: – информации о состоянии промышленной и экологической безопасности объекта; – сведениях о наиболее опасных местах объекта с точки зрения безопасности;– обоснованных рекомендациях по уменьшению риска. Для проведения мониторинга и анализа риска, установления его допустимых пределов в связи с требованиями безопасности и принятия управляющих решений необходимы: – наличие информационной системы, позволяющей оперативно контролировать существующие источники опасности и состояние объектов возможного поражения; – сведения о предполагаемых направлениях хозяйственной деятельности, проектах и технических решениях, которые могут влиять на уровень техногенной и экологической безопасности, а также программы для вероятностной оценки связанного с ними риска; – экспертиза безопасности и сопоставление альтернативных проектов и технологий, являющихся источниками риска; – составление прогнозов и аналитическое определение уровня риска, при котором прекращается рост числа техногенных и экологических поражений. Мониторинг опасностей начинают с предварительного исследования, позволяющего идентифицировать источники опасности. На стадии идентификации опасностей и предварительных оценок риска рекомендуется применять методы качественного анализа и оценки риска. Качественные методы мониторинга опасностей и риска позволяют определить источники опасностей, потенциальных аварий и несчастных случаев, последовательность развития событий, пути предотвращения аварий (несчастных случаев) и смягчения последствий. Качественные методы анализа опасностей включают: – предварительный анализ опасностей; – анализ видов и последствий отказов; – анализ опасности и работоспособности; – анализ ошибок персонала; – причинно-следственный анализ; – анализ «дерева отказов»; – анализ «дерева событий»; – количественный анализ риска. предварительный анализ опасностей включает перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные источники опасностей, повреждающие факторы, потенциальные аварии, выявленные недостатки. Изучают технические характеристики объекта, системы, процесса, используемые энергетические источники, рабочие среды, материалы и устанавливают их повреждающие свойства.

3.3. Химическая и добывающая промышленность

В России зарегистрировано примерно 3600 химических опасных объектов. По различным оценкам 146 городов с населением 100 тыс. человек расположены в зонах повышенной химической опасности. С 1992 по 1996 г. произошло более 250 аварий с выбросом опасных химических веществ, во время которых пострадали более 800 и погибли 69 человек. Более 25% аварий произошло из-за эксплуатации оборудования сверх нормативного срока, коррозии оборудования и неработоспособности контрольно-измерительной аппаратуры. Одним из важных компонентов разных отраслей промышленности горно-химического сырья и промышленного производства являются так называемые промышленные сточные воды, имеющие специфический состав в отличие от бытовых сточных вод. Промышленные сточные воды – это жидкие отходы промышленного производства, содержащие различные химические вещества. Попадая тем или иным путем в геологическую среду, сточные воды загрязняют ее различными компонентами. В связи с этим они должны находиться в сфере повышенного внимания в системе мониторинга геологической среды. Разнообразие типов промышленных производств определяет многокомпонентность состава этих сточных вод. Для каждой отрасли промышленности характерно присутствие в сточных водах свойственных этой отрасли химических соединений. Насчитывают тысячи химических веществ, которые могут находиться в сточных водах. Среди них минеральные и органические соединения разных классов: соли, кислоты, щелочи, спирты, альдегиды, кетоны, хлор, фосфор и металлоорганические соединения, радиоактивные изотопы. Промышленность горно-химического сырья, включающая в себя все виды обогащения полезных ископаемых, чрезвычайно многообразна, разнохарактерна и оказывает существенное влияние на геологическую среду. В горнохимической промышленности есть некоторые виды, приводящие к региональным изменениям геологической среды. По действию на организм человека промышленные сточные воды могут обладать общетоксическим, онкогенным, аллергенным, мутагенным, эмбриотоксическим и другими эффектами, в связи с чем контроль за сбросами промышленных сточных вод осуществляется органами санитарной службы. Особенно опасно присутствие в промышленных сточных водах наиболее вредных для организма человека веществ, например соединений ртути, свинца, мышьяка, цианидов, онкогенных соединений, провоцирующих раковые заболевания. Промышленные сточные воды, как и другие стоки, оказывают наибольшее влияние на санитарное состояние поверхностных водоемов, а также прилегающих к ним водоносных комплексов и горизонтов подземных вод. К спуску их в водоемы предъявляются санитарно-гигиенические требования, регламентируемые Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами. Промышленные сточные воды, особенно сильнозагрязненные, проходят предварительную очистку на локальных очистных сооружениях, а затем, как правило, подвергаются очистке на общегородских станциях аэрации совместно с бытовыми сточными водами. С целью контроля за сбросами промышленных сточных вод в водоемы для предприятия устанавливают нормативы мощности сброса – предельно допустимый сброс (ПДС). Предельные допустимые сбросы устанавливают на основании гигиенических требований и нормативов качества воды. Величины ПДС предприятий на данной территории должны быть заложены в информационную базу мониторинга геологической среды данной территории и корректироваться в ходе мониторинга. При разработке месторождений полезных ископаемых с использованием средств гидромеханизации формируются специфические техногенные массивы из намывных грунтов, образующих упорные призмы, а также гидроотвалы и хвостохранилища. Намывной массив представляет собой сложную изменяющуюся во времени систему, для обеспечения устойчивости которого, установления закономерностей изменения его состояния и разработки управляющих решений и рекомендаций по рациональной технологии его формирования организуется локальный и детальный мониторинг – литомониторинг намывного массива. Его организация проводится аналогично организации литомониторинга горнодобывающего комплекса. На первом этапе проводится оценка фонового состояния системы геологическая среда – намывной массив. Анализируют основные группы факторов: физико-географические (рельеф, климат, поверхностные воды), инженерно-геологические (геологическое строение основания и тела сооружения, состав и свойства пород), гидрогеологические (обводненность основания, наличие водоносных горизонтов, условий питания и разгрузки, эффективность дренажных устройств в намываемом массиве). Проводят также анализ технологических факторов (методы гидровскрышных работ или переработки минерального сырья, способы возведения дамб и намыва, интенсивность намыва, динамические и статические нагрузки). Влияние этих факторов носит комплексный характер.