ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАЛПОВЫХ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ АВАРИЯХ НЕФТЕНАЛИВНЫХ СОСТАВОВ НА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ (НА ПРИМЕРЕ РЕГИОНА ЮЖНОГО БАЙКАЛА)
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:
- 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
- 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.
- 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.
- 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
Статья в формате PDF 396 KB...
19 04 2024 19:37:13
Статья в формате PDF 103 KB...
18 04 2024 7:22:39
Статья в формате PDF 172 KB...
17 04 2024 7:54:39
Статья в формате PDF 476 KB...
16 04 2024 19:44:11
Статья в формате PDF 310 KB...
15 04 2024 14:18:37
Статья в формате PDF 317 KB...
14 04 2024 21:41:39
Статья в формате PDF 107 KB...
13 04 2024 23:16:28
Новая реальность предъявляет к человеку повышенные требования. Выживание человека в сложных условиях – это сохранение его целостности (как биологического индивида, личности, субъекта деятельности и индивидуальности). Защищенность личности – условие психологического выживания человека в мире. Неосознаваемые психологические защиты снижают свободу действий человека. В статье рассматриваются психологические аспекты адаптации человека. Для сохранения устойчивости личности необходимы психологические константы – мировоззрение, жизненная позиция, смысл жизни, профессионализм. ...
12 04 2024 18:43:42
Статья в формате PDF 145 KB...
11 04 2024 20:42:59
Статья в формате PDF 151 KB...
10 04 2024 2:58:59
08 04 2024 3:59:42
Статья в формате PDF 131 KB...
07 04 2024 22:41:33
В результате патогенетического обоснования компьютерной дермографии (КД) изучены возможности использования этого метода при бронхиальной астме (БА) у 176 пациентов в возрасте от 3 до 15 лет. Показаны возможности использования КД для диагностики периода БА, форм тяжести и тяжести приступа заболевания, дифференциальной диагностики интермиттирующей и персистирующей БА, контроля течения и оценки эффективности терапии у детей и подростков. ...
06 04 2024 13:23:52
Статья в формате PDF 109 KB...
04 04 2024 1:18:21
Статья в формате PDF 134 KB...
02 04 2024 22:27:55
Статья в формате PDF 139 KB...
31 03 2024 5:48:48
Статья в формате PDF 121 KB...
30 03 2024 4:47:37
Статья в формате PDF 118 KB...
29 03 2024 3:48:19
Статья в формате PDF 123 KB...
28 03 2024 7:43:44
Статья в формате PDF 293 KB...
27 03 2024 20:31:35
Статья в формате PDF 296 KB...
26 03 2024 18:38:23
В статье рассмотрен кластерный подход к структурированию экономики и обоснованию стратегий региональной экономической политики повышения качества кластера процессов жизнеобеспечения. ...
24 03 2024 8:16:29
Статья в формате PDF 308 KB...
23 03 2024 18:27:41
Статья в формате PDF 106 KB...
22 03 2024 21:50:54
Статья в формате PDF 245 KB...
21 03 2024 13:25:31
Статья в формате PDF 288 KB...
20 03 2024 9:58:59
19 03 2024 21:59:53
Статья в формате PDF 130 KB...
17 03 2024 0:24:24
Статья в формате PDF 554 KB...
15 03 2024 17:42:59
Статья в формате PDF 120 KB...
14 03 2024 13:19:27
Статья в формате PDF 112 KB...
13 03 2024 18:31:27
Статья в формате PDF 102 KB...
12 03 2024 6:43:42
Цель: Изучить функцию бронхо-легочного аппарата и клинико-лабораторных показателей в условиях применения противовоспалительных, антиоксидантных и антигипоксантных препаратов. Материалы и методы: Обследовали 62 больных АС до лечения и на фоне медикаментозной терапии. Провели 10 дневную терапию актовегином в суточной дозе 200 мг (5 мл). Определили клинико-лабораторные показатели и параметры ФВД, ПСВ%. Результаты: Выявлены изменения клинико лабораторных показателей, параметров ФВД, ПСВ и улучшение этих показателей на фоне терапии актовегином. Заключение: Лечение антиоксидантными и антигипоксантными препаратами (актовегин) способствует улучшению функциональных проб клиниколабораторных показателей, параметров ФВД, ПСВ, улучшению состояния больных. ...
11 03 2024 3:37:44
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 ::