ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАЛПОВЫХ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ АВАРИЯХ НЕФТЕНАЛИВНЫХ СОСТАВОВ НА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ (НА ПРИМЕРЕ РЕГИОНА ЮЖНОГО БАЙКАЛА) > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАЛПОВЫХ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ АВАРИЯХ НЕФТЕНАЛИВНЫХ СОСТАВОВ НА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ (НА ПРИМЕРЕ РЕГИОНА ЮЖНОГО БАЙКАЛА)

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАЛПОВЫХ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ АВАРИЯХ НЕФТЕНАЛИВНЫХ СОСТАВОВ НА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ (НА ПРИМЕРЕ РЕГИОНА ЮЖНОГО БАЙКАЛА)

Тимофеева С.С. Статья в формате PDF 272 KB

В настоящее время масштабы влияния на биосферу хозяйственной деятельности человека сопоставимы с масштабами геологических и геохимических процессов. При этом аварии, взрывы и пожары на промышленных предприятиях и трaнcпортных магистралях являются одними из наиболее значимых по своим отдаленным экологическим последствиям, так как сопровождаются залповыми выбросами в воздух вредных веществ и создают экстремально высокие уровни загрязнения в отдельных регионах. Крайне важно контролировать уровни залповых выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) для разработки научных основ прогнозирования экологических последствий аварий и для создания цельной картины процессов, происходящих непосредственно в очагах поражения и за его пределами.

В 1996 году ЮНЕСКО внесло озеро Байкал в Список участков мирового наследия, тем самым мировое сообщество признало озеро уникальным природным феноменом, имеющим важное значение для всего человечества. Наиболее экологически напряженным районом оз. Байкал является его южная часть, где расположены промышленные зоны городов Байкальска и Слюдянки, поселков Листвянки и Култука. С ветровыми потоками по долине реки Ангары сюда привносятся аэропромвыбросы Иркутско-Черемховского узла.

Непосредственно вдоль побережья Южного Байкала приходит 200-километровый участок Восточно-Сибирской железной дороги (ВСЖД), по которому ежегодно перевозится до 280 млн. т грузов, среди которых нефть и нефтепродукты (НиНП) составляют 30 %. По подсчетам специалистов, риск аварий нефтеналивных составов, сопровождающихся пожарами и залповыми выбросами ЗВ, превышает приемлемый уровень.

При горении НиНП в воздух выбрасывается широкий спектр токсичных химически агрессивных веществ, среди которых по экологической опасности выделяются оксиды углерода, азота и серы, сажа, бенз(а)пирен, пятиокись ванадия, цианистый водород и многие другие. В воздушной среде эти вещества подвергаются трaнcформации с образованием еще более опасных соединений, переносятся на значительные расстояния и абсорбируются водной поверхностью, создавая серьезные экологические проблемы в Южно-Байкальском регионе.

В отличие от выбросов стационарных источников аварийные залповые выбросы трудно учитывать. Еще сложнее проводить инструментальные замеры непосредственно в очаге поражения. Поэтому разработка научных основ прогностической оценки загрязнения воздуха над акваторией оз. Байкал при авариях нефтеналивных составов, - весьма важная и актуальная задача. Необходимость ее решения подтверждается тем, что за последние 15 лет на ВСЖД произошло 6 крупных аварий нефтеналивных составов, сопровождавшихся пожарами и залповыми выбросами ЗВ. Две из них возникли непосредственно в регионе Южного Байкала (ст. Рассоха, 1994 г., ст. Ангасолка, 1999 г.).

Основная идея работы заключается в том, что экологические последствия залповых выбросов ЗВ при авариях нефтеналивных составов на Байкальском участке ВСЖД соизмеримы с воздействием промышленных источников загрязнения региона Южного Байкала. Для смягчения экологических последствий аварий и предупреждения их возникновения необходимо уметь прогнозировать зоны распространения выбрасываемых ЗВ и совершенствовать конструктивные элементы цистерн.

Hаиболее эффективным методом прогноза экологических последствий залповых выбросов является использование математических моделей распространения и трaнcформации ЗВ. В настоящее время известно множество подобных моделей (А.М. Гришин, Ю.А. Гостинцев, А.А. Артибякин, А.Н. Вульфсон, С.Т. Суржиков, А.С. Едигаров, Ю.А. Анохин, Г.И. Марчуг, А.Е. Алоян, R. Imasu и др.), однако они имеют существенные недостатки, связанные с неучетом влияния рельефа подстилающей поверхности. В качестве наиболее предпочтительной нами выбрана трехмерная нелинейная нестационарная математическая модель, предложенная В.К. Аргучинцевым и В.Л. Макухиным (1998 г.), основанная на численном решении полуэмпирического уравнения турбулентной диффузии примеси, которая учитывает климатические и орографические особенности местности и трaнcформацию 82 веществ в 156 реакциях. Модель качественно и количественно достоверно описывает процессы распространения и трaнcформации ЗВ, что подтверждается согласованием получаемых результатов с данными инструментальных измерений (относительная ошибка не превышает 50 %).

Для расширения области применения модель была усовершенствована нами путем добавления к ее химическому блоку 22-х атмосферных реакций с цианидами, взятыми из литературных источников [1-4]. С помощью усовершенствованной математической модели нами были восстановлены экологические последствия залпового выброса ЗВ при аварии нефтеналивного состава в 1999 г. в регионе Южного Байкала и разработаны ситуационные карты их рассеивания (рис. 1).

Анализ данных карт показал, что в момент прекращения залпового выброса на значительной территории около места аварии наблюдались превышения ПДКм.р. таких ЗВ, как сажа и H2S, и превышения ПДКс.с. CH3COOH, CHOH и V2O5.

Проведенная нами оценка осаждений показала, что на ледовый покров южной части озера площадью 1300 км2 осело 28,8 усл. т сажи, 0,8 усл. т пятиокиси ванадия и 4 усл. кг БП (в единицах приведенной массы). При таянии льда данные ЗВ оказались в водоеме.

Приведен сравнительный анализ загрязнения воздуха Южного Байкала в результате залпового выброса с загрязнением выбросами населенных пунктов региона (включая промышленные объекты и автотрaнcпорт), который показал, что концентрации ЗВ, выброшенных при аварии, многократно выше: концентрации SO2 в 10 - 20 раз, NO - в 10 - 13 раз, H2SO4 - в 1,5 - 2 раза.

Распределения концентраций ЗВ в приводном слое оз. Байкал при различных направлениях ветра показаны на рис. 2.

Установлено, что направлением ветра, создающими наиболее экологически нeблагоприятные последствия для Южного Байкала, являлось северо-западное (наблюдалось при аварии), но могло стать и западно-северо-западное, при котором при скорости ветра 5 м.с-1 на ледовый покров площадью 1 300 м2 могло осесть 93,8 усл. т сажи, 2,5 усл. т V2O5 и 13,8 усл. кг БП .

Таким образом, залповые выбросы от аварийных ситуаций, сопровождаемые пожарами, наносят существенный эколого-экономический ущерб экосистеме оз. Байкал.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Тимофеева С.С. Современное состояние пожароопасности объектов железнодорожного трaнcпорта / С.С. Тимофеева, Д.В. Седов, А.В. Корнилов // Реализация современного законодательства в области охраны труда: проблемы и перспективы: Мат. докл. Межрегион. науч.-пpaкт. конф. (Иркутск 1 - 2 окт. 2003 г.) - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2003. - С. 177-185
  2. Тимофеева С.С. Численное моделирование распространения бенз(а)пирена, пятиокиси ванадия и сажи, выбрасываемых в атмосферу при авариях на ВСЖД / С.С. Тимофеева, Д.В. Седов, В.Л. Макухин // Реализация современного законодательства в области охраны труда: проблемы и перспективы: Мат. докл. Третьей межрегион. науч.-пpaкт. конф. (г. Иркутск, 5 окт. 2005 г.) - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005. - С.247-262.
  3. Седов Д.В. Исследование распространения цианидов с учетом их трaнcформации от места пожара при перевозке ЛВЖ по железной дороге / Д.В. Седов, С.С. Тимофеева // Проблемы безопасности современного мира: средства защиты и спасения «Безопасность-06»: Мат. докл. ХI Всерос. науч.-пpaкт. конф. студентов и аспирантов с междунар. участ. (Иркутск, 19-22 апр. 2006 г.). - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. - Т. 2. - С.28-33.
  4. Тимофеева С.С. Исследование процессов переноса, диффузии и трaнcформации соединений серы, азота и цианидов, поступающих в атмосферу Южного Байкала при авариях с нефтеналивными составами на Восточно-Сибирской железной дороге / С.С. Тимофеева, В.Л. Макухин, Д.В. Седов // Вестник ИрГТУ, 2006. - № 3 (27). - С. 83-87.

Рис. 1. Рассчитанные концентрации (в мкг.м-3) ЗВ в приводном слое оз. Байкал в момент прекращения залпового выброса

Рис. 2. Рассчитанные концентрации (в мкг.м-3) ЗВ в приводном слое оз. Байкал при различных направлениях ветра 5 м.с-1 в момент прекращения залпового выброса



КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТЯЖЁЛОЙ СМОЛЫ ПИРОЛИЗА

КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТЯЖЁЛОЙ СМОЛЫ ПИРОЛИЗА Статья в формате PDF 346 KB...

13 07 2024 16:11:45

НОВЫЙ ФИКСАТОР АНАТОМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

НОВЫЙ ФИКСАТОР АНАТОМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА Статья в формате PDF 113 KB...

12 07 2024 20:11:16

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ИСКУССТВОЗНАНИЕ КАК НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ИСКУССТВОЗНАНИЕ КАК НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В статье доктора искусствоведения профессора Саратовской консерватории, члeна-корреспондента Российской академии естествознания даётся обоснование нового научного направления – универсального искусствознания, целью которого является комплексное исследование художественного процесса с вовлечением всех видов искусства в их глобальном охвате, а также построение художественной картины мира как особого рода исторической памяти. ...

10 07 2024 17:14:14

РОЛЬ БОБОБЫХ КУЛЬТУР В БИОЛОГИЗАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

РОЛЬ БОБОБЫХ КУЛЬТУР В БИОЛОГИЗАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Статья в формате PDF 243 KB...

09 07 2024 14:41:10

Организация рационального питания железнодорожников, требования к ассортименту продуктов

Организация рационального питания железнодорожников, требования к ассортименту продуктов На основании изучения особенностей трудовой деятельности железнодорожников, учитывая современные принципы оптимального питания, были сформулированы основные требования к ассортименту продуктов лечебно-профилактического питания работников железнодорожных профессий. Даны рекомендации по организации рационального питания. Изучены требования к ассортименту при приготовлении мяса, мясопродуктов, птицы, рыбы, а так же молочных продуктов, круп мучных изделий, хлеба, овощей и фруктов. Представлена информация по пищевой ценности овощей и фруктов и классификация жиров. ...

07 07 2024 13:29:49

НОВЫЕ МОДЕЛИ ХРОНИЧЕСКОГО ЭНДОТОКСИКОЗА

НОВЫЕ МОДЕЛИ ХРОНИЧЕСКОГО ЭНДОТОКСИКОЗА Статья в формате PDF 194 KB...

04 07 2024 21:41:14

НЕЙРОИММУНОЭНДОКРИННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ: ГИПОТАЛАМУС-ГИПОФИЗ-КОРА НАДПОЧЕЧНИКОВ ПРИ ВОСПАЛЕНИИ

НЕЙРОИММУНОЭНДОКРИННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ: ГИПОТАЛАМУС-ГИПОФИЗ-КОРА НАДПОЧЕЧНИКОВ ПРИ ВОСПАЛЕНИИ Статья представляет собой краткий обзор, посвященный новой медико-биологический дисциплине – нейроиммуноэндокринологии. Взаимодействие нервной, эндокринной и иммунной систем рассматривается на примере гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАС) в условиях острого и длительного воспаления. Статья главным образом базируется на собственных данных авторов, обнаруживших гипперреактивность ГГАС на новый иммунный стимул в условиях хронически текущего воспаления – аутоиммунного заболевания (артрит). ...

03 07 2024 12:52:37

ВЗАИМОСВЯЗАННОСТЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ЕДИНОЙ СИСТЕМЕ РЕЧНОГО ВОДОСБОРНОГО БАССЕЙНА; ПРОЯВЛЕНИЕ В КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЯХ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНЫХ ЛИВНЕЙ В ВЫСОКОГОРНЫХ ОБЛАСТЯХ С РЕЗКОРАСЧЛЕНЕННЫМ ГОРНЫМ РЕЛЬЕФОМ

ВЗАИМОСВЯЗАННОСТЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ЕДИНОЙ СИСТЕМЕ РЕЧНОГО ВОДОСБОРНОГО БАССЕЙНА; ПРОЯВЛЕНИЕ В КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЯХ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНЫХ ЛИВНЕЙ В ВЫСОКОГОРНЫХ ОБЛАСТЯХ С РЕЗКОРАСЧЛЕНЕННЫМ ГОРНЫМ РЕЛЬЕФОМ В настоящей работе предлагается оригинальный подход для объяснения процессов образования и распространения селей в горных условиях в условиях резкого увеличения вовлекаемых в этот процесс водных масс. Нами предлагается модель, согласно которой необходимыми условиями возникновения селя являются следующие: наличие глубинного трещинообразования в русле горной реки, перепад высот, наличие пула водной массы (обычно, – над областью будущего возникновения селя), обеспечивающего необходимый перепад гидростатического давления, а также выпадение осадков в виде обильных дождей, тающих снегов в верховьях селеопасных рек, провоцирующих это явление. Одним из принципиальных базовых допущений, на котором строится наша модель и которое подтверждается наблюдениями селевых катастроф, является то, что объем/масса водного селевого выброса может существенно превосходить оцениваемое количество выпавших осадков на поверхности. В связи с этим естественное объяснение получает общеизвестный факт, что не все ливневые дожди приводят к катастрофическим последствиям. Сущность и новизна нашей модели заключается в том, что в селевом взрыве активно участвуют как поверхностные, так и подземные воды, т.е. речь идет о 3D-механизме формирования селя. При этом в русле создается определенный участок – ворота селя, где начинает идти интенсивная подземная подпитка водой (за счет перепада давлений) основного импульса селя. И этот процесс может играть доминирующую роль. Нами предлагается математическая модель рождения и распространения селя, в основе которой лежат представления нелинейной гидродинамики волновых процессов с формированием солитонов. В рамках развиваемой концепции в заключительном разделе 5 данной статьи приведен краткий анализ возможных причин произошедшего катастрофического наводнения в г. Крымске (июль 2012 г.). ...

26 06 2024 4:17:16

«ПОСЛЕДСТВИЯ МОДЕРНОСТИ» В ФИЛОСОФИИ А. ГИДДЕНСА

«ПОСЛЕДСТВИЯ МОДЕРНОСТИ» В ФИЛОСОФИИ А. ГИДДЕНСА Статья в формате PDF 125 KB...

23 06 2024 5:56:11

Звягинцева Татьяна Владимировна

Звягинцева Татьяна Владимировна Статья в формате PDF 69 KB...

15 06 2024 13:38:21

СОТВОРИ МЕЧТУ – МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

СОТВОРИ МЕЧТУ – МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ Статья в формате PDF 267 KB...

14 06 2024 6:28:19

ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРНОЙ ГЕТЕРОГЕННОСТИ НА ПРОЦЕССЫ ИЗНАШИВАНИЯ ТЕРМОДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ

ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРНОЙ ГЕТЕРОГЕННОСТИ НА ПРОЦЕССЫ ИЗНАШИВАНИЯ ТЕРМОДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ В течение продолжительного времени проводились триботехнические испытания различных термодиффузионных покрытий на изнашивание при трении скольжения. Они позволили сделать ряд принципиальных обобщений по взаимообусловленности структурного состояния покрытий и кинетики процессов износа. В результате моделирования фрикционных процессов широкого класса материалов было получено эмпирическое уравнение для коэффициента трения, отражающее параметрическое влияние свойств материала покрытий, реологию поверхностного трения и свойство смaзoчного материала. ...

06 06 2024 22:46:10

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::