Текст книги "Экологическая безопасность газокомпрессорных станций. Часть 1"

А. В. Островская
Экологическая безопасность газокомпрессорных станций: в 2 ч. Ч. 1.. Теоретические основы обеспечения экологической безопасности

1. ПОНЯТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Человек по своей природе стремится к состоянию защищенности и хочет сделать свое существование максимально комфортным. В то же время он постоянно находится в мире рисков: существует риск возникновения военного конфликта, риск несчастного случая, риск возникновения заболевания, риск стихийного бедствия и т. д. Однако в последнее время все чаще угроза для безопасности и комфортного существования человека начинает исходить от неблагоприятного состояния окружающей среды. Наличие экологических угроз позволяет выделить в структуре национальной безопасности такой вид безопасности, как экологическая.

Экологическая безопасность – это состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий. На практике под экологической безопасностью понимают такое состояние потенциального объекта опасности, при котором за счет применения комплекса мер правового, технического, организационного и другого характера исключается или сводится к минимуму возможность его неблагоприятного воздействия на окружающую среду и на здоровье человека.

Неблагоприятная окружающая среда приводит к ухудшению здоровья и снижению качества жизни человека, поэтому экологическую безопасность следует рассматривать не только как необходимый элемент устойчивого развития общества, но и как составную часть национальной безопасности. Экологическая безопасность обеспечивается комплексом экологических, политических, экономических, технических, организационных, государственно-правовых и других мероприятий, предназначенных для прогнозирования, предотвращения и ликвидации реальных и потенциальных угроз безопасности и смягчения их последствий.

Впервые понятие экологической безопасности было введено в первом экологическом законе РСФСР «Об охране окружающей природной среды» (1991 г.). Социальное и правовое значение это понятие приобрело в связи с аварией на Чернобыльской АЭС и обнародованием информации о других авариях (на научно-производственном объединении «Маяк» и т. п.).

Экологическая безопасность реализуется на глобальном, региональном и локальном уровнях.

Глобальный уровень управления экологической безопасностью предполагает прогнозирование и отслеживание процессов в состоянии биосферы в целом и составляющих ее сфер. Во второй половине XX в. эти процессы выражались в глобальных изменениях климата, возникновении «парникового эффекта», разрушении озонового экрана, опустынивании планеты и загрязнении Мирового океана. Управление глобальной экологической безопасностью является прерогативой межгосударственных отношений на уровне ООН, ЮНЕСКО и других международных организаций. Методы управления на этом уровне включают принятие международных актов по защите окружающей среды (ОС) в масштабах биосферы, реализацию межгосударственных экологических программ, создание межправительственных сил по ликвидации экологических катастроф, имеющих природный или антропогенный характер.

Региональный уровень управления экологической безопасностью направлен на крупные географические или экономические зоны, а иногда на территории нескольких государств. Контроль и управление осуществляется на уровне правительства государства и на уровне межгосударственных связей (Европейский союз, СНГ и т. д.).

Локальный уровень управления направлен на города, районы, топливно-энергетический комплекс, предприятия металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, горнодобывающей промышленности и оборонного комплекса. Управление экологической безопасностью осуществляется на уровне администрации отдельных городов, районов, предприятий с привлечением соответствующих служб, ответственных за санитарное состояние и природоохранную деятельность.

Независимо от уровня управления экологической безопасностью объектами управления обязательно являются окружающая природная среда, т. е. комплекс естественных экосистем, и природно-промышленные системы, т. е. природные системы, видоизмененные под воздействием антропогенной деятельности. Именно поэтому в схеме управления экологической безопасностью любого уровня обязательно присутствует анализ экономики, финансов, ресурсов, правовых вопросов, административных мер, образования и культуры.

Наиболее объективной оценкой уровня экологической безопасности, объединяющей технический, экономический, экологический и социальный аспекты, является оценка экологического риска.

Экологический риск – количественная оценка устойчивости различных компонентов окружающей среды и возможности возникновения необратимого разрушения среды обитания человека (биосферы). Риск является вероятностной характеристикой появления негативных изменений в окружающей природной среде, вызванных воздействием хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера, с учетом величины возможных ущербов.

Количественно величина риска R может быть определена как произведение вероятности возникновения негативного воздействия W на величину ущерба U, причиненного окружающей среде, имуществу и здоровью человека данным воздействием:

R = WU

Вероятность негативного воздействия зависит от многих факторов, в том числе:

• от конструкции установки и ее технического состояния;

• применяемой технологии, используемого сырья;

• уровня подготовки кадров;

• уровня технологической дисциплины;

• степени аварийности производства;

• уровня правовой обеспеченности деятельности;

• уровня знаний об окружающей среде и о возможных последствиях данного воздействия и др.

Величина ущерба в первую очередь будет определяться:

• масштабом производства;

• значимостью воздействия, его видом и величиной;

• чувствительностью окружающей среды;

• уровнем мероприятий по ликвидации последствий негативного воздействия и др.

Концепция риска включает в себя два элемента: оценку риска и управление риском.

Оценка риска – это научный анализ его происхождения, определение степени опасности в конкретной ситуации. Экологические показатели ущерба в этом случае: разрушение биоты; вредное, порой необратимое воздействие на экосистемы; ухудшение качества окружающей среды, связанное с ее загрязнением; повышение вероятности возникновения специфических заболеваний; отчуждение земель; гибель лесов, озер, рек, морей и т. п.

Управление риском – это анализ самой рисковой ситуации, разработка и обоснование управленческого решения, направленного на уменьшение риска, поиск путей сокращения риска.

Первым этапом оценки риска является определение реальной опасности для человека и окружающей среды. Здесь большая роль отводится научному исследованию. При идентификации опасности необходимо определить, что представляет собой опасность, какова вероятность возникновения данного опасного явления и вероятность неблагоприятных последствий. На рассматриваемом этапе процедуры оценки риска анализ ведется на качественном уровне.

Второй этап – это количественная оценка воздействия: оценка получаемых доз, если она доступна, продолжительности воздействия и численности лиц, которые подвергаются данному воздействию. Если это возможно, оценка воздействия опирается на фактические данные мониторинга загрязнения различных компонентов окружающей среды (атмосферный воздух, воздух внутри помещений, почва, питьевая вода, продукты питания). Если этот подход неосуществим, то используют различные математические модели рассеивания атмосферных выбросов, их оседания на почве, диффузии и разбавления загрязнителей в грунтовых водах или открытых водоемах.

Третий этап – это определение зависимостей между уровнем воздействия и вероятностью изменений в здоровье человека или в состоянии окружающей среды.

Фактор экологического риска существует на любых производствах, независимо от мест их расположения. Однако существуют регионы, где, в сравнении с более экологически благополучными районами, во много раз превышены вероятность проявления негативных изменений в экосистемах, а также вероятность истощения природно-ресурсного потенциала и, как следствие, величины риска потери здоровья и жизни для человека. Эти регионы получили название зон повышенного экологического риска. К таким регионам относятся северные территории России, где преимущественно расположены месторождения нефти и природного газа.

Также можно выделить предприятия и отрасли, которые имеют повышенный уровень экологического риска. Топливно-энергетический комплекс России характеризуется высокой экологической опасностью в связи с масштабностью производства, значимостью производимых воздействий и, к сожалению, недостаточно высоким уровнем технологии и технологической дисциплины.

Именно поэтому при подготовке специалистов топливно-энергетической отрасли необходимо уделять большое внимание вопросам экологической безопасности, оценки экологического риска и возможным путям решения экологических проблем.

Исходя из вышесказанного, изучение дисциплины «Экологическая безопасность газокомпрессорных станций» можно разбить на три этапа.

Первый этап посвящен изучению теоретических основ обеспечения экологической безопасности – инструментам экологической политики. Этот раздел включает в себя рассмотрение основных положений оценки и регулирования качества окружающей среды, правовых основ обеспечения охраны окружающей среды, экологических процедур, необходимых для регулирования антропогенных воздействий.

Второй этап посвящен анализу экологических аспектов системы транспорта газа и воздействия данной отрасли на отдельные компоненты окружающей среды (воздух, водные системы, почву) и здоровье человека.

На третьем этапе рассматриваются инженерные, институциональные и профилактические действия, направленные на снижение воздействия системы транспорта газа на окружающую среду и повышение экологической безопасности данной отрасли.

2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1. Основы экологической политики

От понятия «экологическая безопасность» следует отличать категорию «обеспечение экологической безопасности», составляющую суть экологической политики.

Экологическая политика – это определенная совокупность действий, намерений и принципов для достижения поставленных целей и задач в сфере охраны окружающей природной среды и использования природных ресурсов, обеспечения нормальной жизнедеятельности людей.

Исходя из уровня, на котором происходит решение экологических задач, можно выделить следующие виды экологической политики:

1) глобальная – проведение международных политических и внешнеэкономических акций;

2) государственная – социально-экономическая политика, построенная на понимании эффектов и недостатков, связанных с экологическим состоянием территорий и акваторий отдельного государства;

3) региональная – политика государства относительно регионов, а также экологическая политика, осуществляемая самими регионами;

4) корпоративная (отраслевая) – политика отдельного предприятия, группы предприятий или отрасли в целом.

В грамотной, взвешенной экологической политике, задача которой состоит в управлении воздействием на окружающую среду, заинтересовано все население отдельных территорий, государств и планеты в целом.

Основой любой экологической политики являются принципы. Экологические принципы – это основные положения (законы и общественные установки), находящиеся в основе взаимодействия общества и природы. На каждой стадии развития человеческого общества они формируются исходя из знания законов природы и подхода к использованию природных богатств, т. е. концепции экологической политики.

Существование любого общества обеспечивается воспроизводством материальных благ, увеличением их разнообразия и улучшением их качественного состояния. Процесс этот требует использования различных природных и энергетических ресурсов. При этом ресурсы преобразуются в предмет потребления, который после использования превращается либо во вторичное сырье, поступающее снова в производство, либо в отход, возвращаемый в природную среду. В ходе этого человечество оказывает постоянное, большей частью негативное воздействие на окружающую среду, так как все используемые вещества и виды энергии являются компонентами природной среды, они взаимосвязаны между собой, образуя природные экосистемы. Поэтому извлечение любого компонента ведет к изменению всей системы, вызывает возмущения различной значимости, последствия которых проявляются либо сразу, либо в отдаленном будущем. Потребительская концепция использования окружающей среды к настоящему времени привела к глобальным изменениям ландшафта земной поверхности, качественного состава природной среды, круговорота и баланса веществ, состава животного и растительного мира, изменениям теплового баланса Земли и многим другим серьезным экологическим проблемам.

Переход от чисто ресурсного потребительского подхода к пониманию необходимости сохранения естественной природы начал осуществляться только во второй половине XX века. Осмысление происходящего и необходимость выработки новых принципов, основанных на Концепции экологически устойчивого развития, нашли отражение в докладе Комиссии ООН по окружающей среде и развитию «Наше общее будущее» (1987 г.). В 1992 г. в Риоде-Жанейро 178 государств подписали программные документы конференции ООН по окружающей среде и развитию – Декларацию Рио и «Повестку дня на XXI век», в которых проводилась основная мысль о необходимости превращения любого вида хозяйственной деятельности в экологически безопасную, что может быть осуществлено в ходе структурной, технологической и институциональной перестройки и пересмотра ценностных установок общества.

Необходимость выполнения этих требований признана и в России, причем для нашей страны решение этих экологических задач является важным залогом будущего экономического развития. Если не будет проведена коренная перестройка структуры экономики в сторону высокотехнологичных отраслей, не может быть и речи о выживании страны как великой державы, а экономика ее примет колониальный сырьевой характер. Необходимо более жесткое государственное регулирование процессов природопользования, требуется создание надежных экономических рычагов, обеспечивающих действенную экологическую политику. Кроме того, необходимо внедрение нового политического и экологического мышления, суть которого сводится к приоритету экологических факторов при решении любой экономической задачи, какой бы важной и неотложной она не казалась с сиюминутных позиций. Особенно важно освоение основ экологии хозяйственными руководителями, предпринимателями, менеджерами.

Центральное место в понятии устойчивого развития общества занимает проблема учета долгосрочных экологических последствий принимаемых сегодня экономических решений. Как показывает история человечества, проекты и мероприятия, осуществляемые в соответствии с природными закономерностями, на длительном временном интервале оказываются экономически эффективными. И наоборот, экономические проекты, приносящие быстрые и значительные выгоды, но осуществляемые без учета долгосрочных экологических последствий, зачастую оказываются убыточными. Тем самым для длительного интервала времени верен простой принцип: «что экологично, то экономично».

При выработке экологической политики, в зависимости от решаемых задач, возможно использование нескольких подходов для регулирования воздействия на окружающую среду. Любой подход является системным, т. к. главный объект экологии – экологическая система.

Согласно общей теории систем, система – это реальная или мыслимая совокупность частей, целостные свойства которой определяются взаимодействием между частями (элементами) системы. Главными элементами систем, рассматриваемых в экологической политике, являются источники воздействия (точечные и диффузные выбросы, сбросы, отходы) и объекты воздействия (компоненты окружающей среды, здоровье, культура, благосостояние людей).

В зависимости от используемого подхода в модели системы рассматриваются более детально элементы подсистем – источники воздействия (ИВ) и объекты воздействия (ОВ).

Ниже перечислены три основных подхода к анализу систем и принятию решений в экологической политике:

– территориальный:

• система – рассматриваемая территория;

• ИВ – источники организованных и неорганизованных воздействий;

• ОВ – качество воздуха, воды, здоровье населения и др;

– ресурсный:

• система – ресурс (вода, воздух, почва, лес и др.) территории;

• ИВ – любая деятельность, влияющая на качественные и количественные параметры ресурса;

• ОВ – качественные и количественные параметры ресурса;

– отраслевой:

• система – совокупность предприятий отрасли (например, магистральный газопровод);

• ИВ – точечные и диффузные источники воздействия на ОС (например, технологические и фугитивные выбросы природного газа);

• ОВ – показатели качества окружающей среды (например, качество воздуха, состояние биоты, экономические показатели).

В каждом конкретном случае при моделировании системы (территории, отрасли, предприятия и др.) выбирают:

• границы системы;

• набор рассматриваемых компонентов системы;

• набор параметров воздействия и показателей качества

ОС для наблюдения и оценки.

При реализации территориального подхода к решению экологических проблем (выработке экологической политики территории) необходимо учитывать варианты действий, разработанные при использовании ресурсного и отраслевого подходов, которые выполняются на практике обычно только узкими специалистами.

Главный компонент экологической политики – это те действия, реализация которых наиболее оптимальным путем позволяет решать имеющиеся экологические проблемы или предупреждает их появление, что наиболее важно. Меры, которые позволяют избежать экологических просчетов и ущербов, называются превентивными (предупредительными). Большинство этих мер являются институциональными, то есть требуют для своего решения создания специальных институтов: законодательных мер, подготовленного персонала, разработанных процедур, документов и т. д. Их достоинством является то, что они не требуют крупных финансовых затрат, но характеризуются значительными предотвращенными ущербами. К этим мерам можно отнести:

1) экологическое законодательство;

2) ведение комплексных государственных кадастров природных ресурсов;

3) экономику природопользования;

4) формирование оптимальной организационной структуры управления экоразвитием и экологизацией;

5) государственный контроль, в том числе экологический мониторинг;

6) экологическое образование и воспитание;

7) учет мнения и интересов общественности.

Все перечисленные институциональные меры будут способствовать развитию и внедрению следующих технических и технологических действий:

1) разработка более совершенных конструкций и технологий;

2) реконструкция и модернизация существующих производств;

3) комплексное использование сырья, в том числе переработка промышленных отходов;

4) использование очистных сооружений;

5) восстановление биологических ресурсов, в том числе рекультивация земель.

Весь процесс принятия управленческих решений в области охраны окружающей среды может быть представлен следующей последовательностью действий:

1)сбор информации для описания экологической ситуации;

2)формулирование экологических проблем;

3)приоритезация экологических проблем;

4)определение источников приоритетных экологических проблем;

5)формулирование целей экологической политики;

6)сбор информации о путях решения экологических проблем и формулирование альтернативных вариантов достижения цели;

7)сравнение альтернатив и выбор оптимального варианта;

8)составление плана действий с учетом источников финансирования.

Наиболее сложными этапами являются 3-й и 7-й: приоритезация экологических проблем и выбор оптимального варианта достижения цели. Сложность заключается в том, что для проведения процедуры ранжирования и сравнения альтернатив необходимы критерии. В качестве критериев обычно используют:

•воздействие на здоровье людей (кратность ПДК, оценка риска для здоровья);

•приоритетность среды: при загрязнении всех компонентов окружающей среды большую значимость придают проблеме загрязнения воздуха, затем – воды и почвы;

•соотношение выгод и затрат. Поскольку и выгоды, и затраты оцениваются не столько в денежном выражении, сколько в изменении социальных, экологических, культурных, экономических параметров рассматриваемой системы, то можно сказать, что критерием является социально-эколого-экономический анализ.

Очень важным и ответственным этапом является формулирование целей экологической политики (5-й этап). Цель – это будущая ситуация, к которой стремится лицо или лица, принимающие решения. При этом она должна быть определена конкретными параметрами (концентрация загрязняющих веществ в средах, количество выбросов, состояние природного объекта) и сроками их достижения. Чем правильнее сформулирована цель, тем больше альтернативных вариантов существует для её достижения. Альтернативы – это разные способы достижения одной и той же цели. Например, для снижения концентрации оксидов азота в населенном пункте близ газокомпрессорной станции можно использовать следующие альтернативы:

• снизить мощность газоперекачивающего агрегата;

• провести реконструкцию газотурбинной установки;

• увеличить высоту трубы для выбросов продуктов сгорания;

• установить очистные сооружения.

Чем больше альтернатив будет рассмотрено при выработке плана действий, тем больше вероятность того, что будет найдено самое лучшее решение.

Представленная на схеме последовательность шагов на самом деле является спиралью, т. к. процесс управления воздействием на окружающую среду бесконечен; в зависимости от ситуации можно и нужно возвращаться к начальным этапам процедуры принятия решения для уточнения формулировок или для учета новых данных.