Диссертация (792528), страница 20
Текст из файла (страница 20)
по двум из четырех анализируемыхвеществ – углеводородам и бензолу в 2,55 и 2 раза соответственно.II.Длясанитарно-экологическойоценкизагрязненностиводотдеятельности предприятия были отобраны пробы воды до поступления вочистные сооружения и после их очистки. Имеющиеся очистные сооруженияпредставлены песколовкой и нефтеловушкой.Отбор проб осуществлялся в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000.129В отобранных пробах определялись: взвешенные вещества, нефтепродукты,бензин, дизельное топливо, фенол, кислотность (рН), биохимическое потреблениекислорода за 20 суток (БПК-20), химическое потребление кислорода (ХПК).Содержаниевзвешенныхвеществопределяливесовымметодом–фильтрованием воды через беззольный бумажный фильтр с последующимвзвешиванием высушенного фильтра.Содержание нефтепродуктов определяли гравиметрическим методом послеих экстракции хлороформом и реэкстракции гексаном.Содержание фенола основывалось на отгонке фенола из анализируемойсточной воды с паром, проведения реакции в дистилляте с 4-аминоантипирином,экстракции хлороформом и хрометрирования экстракта ( 460нм) .ОпределениерН,БПК-20иХПКосуществлялосьстандартнымиметодиками.Обнаруженная концентрация в сточной воде (СВ) до и после очисткиприведена в таблице 2.5.
[20].Превышение санитарно-экологических нормативов приведено в таблице2.6.Таблица 2.5 – Обнаруженная концентрация загрязняющих веществ (ЗВ) вСВ, мг/лВзвешенныевещества5,814,76Обнаруженная концентрация в сточной воде, мг/лДизельноеКислотнНефтепродукты БензинФенолтопливоостьДо поступления на очистные сооружения0,30,800,050,00083,2После очистки0,240,650,0350,00063,25ХПКБПК20239,041,0205,033,62Таблица 2.6 – Превышение ПДК ЗВ в СВ [9,10]Превышение ПДК ЗВ в сточных водах в соответствии с СанПиН 2.1.5.980-00 и ГН2.1.5.1315-03ВзвешенныеДизельноеКислотнБПКНефтепродукты БензинФенолХПК*веществатопливоость20До поступления на очистные сооружения7,756,08,010,08,01,877,966,83После очистки6,354,756,57,06,01,856,835,6*превышения нормативных значений приведены для газойля130Анализ таблицы 2.6 показывает, что имеет место превышение санитарноэкологических показателей для всех анализируемых веществ в 4,75-7,0 раз, сминимальным превышением по показателю рН и максимальным по дизельномутопливу.Для комплексной оценки опасности сбрасываемых очищенных СВиспользовали биотестирование на различных видах гидробионтов.
Полученныеэкспериментальные данные приведены в таблице 2.7 и свидетельствует, чтосамым чувствительным видом из рассмотренных тест объектов явилась дафниямагна (Daphnia magna) Приложение Б.Таблица 2.7 – Результаты биотестирования СВ после прохожденияочистных сооружений ППС ст. «Суховская»№п/п1ДатапроведениябиотестированияТестируемая проба20.08.2010220.08.2010320.08.2010Сточныеводы отППС ст.«Суховская» послеочисткиТест- объектПродолжительностьнаблюденияDaphnia magna[11]Продолжительностьнаблюдения 96 часовCeriodaphniaaffinis [12]Продолжительностьнаблюдения 48 часовPoeciliareticulatesПродолжительностьнаблюдения 96 часовОценкатестируемойпробын.п. – 90,0%25 разб.-50%50 разб.- 0,0%отклонения отконтролян.п.
– 70,0%25 разб.-0,0%отклонения отконтролян.п. – 0,0%отклонения отконтроляДля количественной оценки токсичности проб воды была использованачетырехбальная система Н.С. Строганова (1971), в соответствии с которойанализируемая очищенная сточная вода является токсичной (3 балла) [13].III. Для санитарно-экологической оценки загрязненности почв натерритории предприятия нами в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 были отобраныпять точечных проб грунта, послойно с глубины 0-5 и 5-20 см – на расстоянии 10,50 и 100 мот эстакады.В анализируемой объединенной пробе почвы всоответствии с ГОСТ 17.4.2.01-81 определялось содержаниенефтепродуктов.Обнаруженная концентрация составила 22260,0 мг/кг почвы – Приложение В.131Максимально допускаемый уровень содержания в почвах нефти инефтепродуктов в РФ не установлен и не закреплен в нормативных документах.В некоторых нормативных документах, например [14] – за предельнодопустимую, принимается концентрация нефтепродуктов в почвах на уровне 1000мг/кг.Согласно [15] существует 5 уровней загрязнения почвы нефтепродуктами:а) 1-й – допустимый <1000 мг/кг;б) 2-й – низкий 1000-2000 мг/кг;в) 3-й – средний 2000-3000 мг/кг;г) 4-й – высокий 3000-5000 мг/кг;д) 5-й – очень высокий >5000 мг/кгВ соответствии с [16] степень нарушения земель может быть различной –вплоть до чрезвычайной экологической ситуации – таблица 2.8.Таблица 2.8 – Критерии экологической оценки территории по содержанию впочвах нефтепродуктов (в единицах ПДК) [16]ПоказательЭкологическоебедствиеЧрезвычайноэкологическаяситуацияОтносительноудовлетворительныйХимические вещества 3класса опасности (включаянефть и нефтепродукты)> 2010-20<1В методике [17] определение экономического ущерба, основано наваловых выбросах загрязняющих веществ.Достаточной простотойи ясностью физического смыслаотличаютсямодель конечных цепей Маркова – это последовательность случайных событий сконечным или бесконечным числом исходов, характеризующаяся тем свойством,что при фиксированном настоящем будущее независимо от прошлого, котороесформировало данное настоящее [18].Конечной цепью Маркова называется процесс, который переходит изсостояния в состояние с определеннойвероятностью, так называемойвероятностью перехода.
Число этих состояний конечно, а значение вероятности132перехода полностью определено состоянием, в котором процесс находится вданный момент времени, то есть вероятность перехода является условной.Рассмотрим следующие ситуации или исходы (S1, S2, S3) возможногозагрязнения почвы нефтепродуктами – таблица 2.8, отвечающие трем критериямэкологической оценки:1) Почва, находясь изначально в первом (относительно удовлетворительном)состоянии, в следующем периоде наблюдений останется в том же состоянии;2) В результате поступления промывочных вод от мойки подвижного состава почваперейдет во второе состояние с уровнем загрязнением без создания ЧС;3) Состояние почвы ухудшится до создания ЧЭС (третье состояние).В данном случае марковская цепь событий, состоит из трех состояний: S1,S2, S3, так как других исходов процесса нет, то S1+ S2+S3=1.Тогда процесс перехода из состояния в состояние имеет шесть событий,каждому из событий соответствует вероятность перехода.
Обозначим их как р11р12 р13 р21 р22 р23 р31 р32 р33.Поскольку состояние либо переходит само в себя, либо в другое, поэтому:р11 р12 р13 1;р 21 р31 р 22 р32 р 23 1;р33 1.(2.11)Соответствующая матрица переходных вероятностей процесса имеет вид: р11Р р 21р 31р12р 22р32р13 р 23 р33 (2.12)Для предотвращения загрязнения почвы можно проводить различныеэкозащитные мероприятия, затрачивая на это определенные средства.
Чтобырассмотреть задачу принятия решений в перспективе, введем матрицу Rопределяющую доходы и затраты в денежном эквиваленте, соответствующуюматрице перехода. r11R r21r 31r12r22r32r13 r23 r33 (2.13)133С помощью приведенных матриц можно выбрать наилучшую стратегиюпринятия решения, основываясь на максимизации ожидаемого дохода [147-148].Обозначим через fn(i) оптимальный ожидаемый доход, полученный наэтапах от n до N включительно при условии, что система находится в началеэтапа n в состоянии I и число этапов N конечно.Обратное рекуррентное уравнение, связывающее fn и fn(i) можно записать ввиде:mf n (i ) max pijk rijk f n 1( j )(2.14)j 1Приведенное уравнение основано на том, что накапливающийся доходrkij f n1( j ) получается в результате перехода из состояния i на этапе п в состояниеj на этапе n+1 c вероятностью pk ij.
Введем обозначение:m ik pijk rijkj 1тогда рекуррентное уравнение запишется следующим образом:f N (i) max( kj ),(2.15)mf n (i ) max( ik pijk f n 1 ( j ))j 1где n=1,2…,N-1Рассмотрим задачу принятия решения, когда k=1, что соответствуетрешению не вкладывать средства в экологическую безопасность, и k = 2 вкладывать средства в охрану почвы.Тогда:0,2 0,5 0,3р 0 0,5 0,500117 6 3R 0 5 10 0 11(2.16)1340,3 0,6 0,12р 0,1 0,6 0,30,05 0,4 0,556 51R 7 4 06 3 22Для переходной матрицы р1 если в текущем году экологическое состояниепочвы относительно удовлетворительное (вторая строка матрицы), то вследующем году оно может остаться удовлетворительным с вероятностью 0,5 илистать более опасным с той же вероятностью. При этом доход в первом случаесоставит:r22 = 5 у.е.; во втором r23 = 1у.е., а накапливающийся доходсоставит: 21 0 0 0,5 5 0,5 1 3 у.е.Представим полученные данные в виде таблицы 2.9.Таблица2.9–Выбороптимальногорешениявложениясредствдляпредотвращения ЧЭС ikj123k=15,33-1k=24,73,10,4f1(i)5,33,10,4Оптимальноерешение k122Анализ таблицы 2.11 показывает, что в нашем случае (состояние почвы вначале периода экологически неблагоприятное – состояние 3), то оптимальнымбудет решение k=2 - вкладывать средства в улучшение экологическойбезопасности почвы и предотвращения попадания стока промывочных вод сожидаемыми годовыми доходами 3,1 и 0,4 у.е.Проведенная комплексная оценка безопасности ППС-17 ст.
«Суховская»выявила следующее:1. Используемая технология ППС создает вредные условия труда дляработников и является мощным локальным источником загрязнения ОС:- эмиссия ВВ в атмосферный воздух отпромывочно-пропарочныхопераций над цистернами со светлыми нефтепродуктами выше, чем с темными.Условия труда работников характеризуются как 1 степень 3 класса, то естьвредные.
Из анализируемых ВВ в воздухе рабочей зоны наибольшее превышениемаксимально разовых показателей наблюдалось непосредственно у источника и135зарегистрировано для минерального масла, а наименьшее для толуола.Наибольшие концентрации ВВ на территории ППС отмечаются на расстоянии 50метров от источника с наветренной стороны. Санитарно-гигиеническая оценкапроб воздуха на территории жилой застройки показала превышение нормативампо двум из четырех анализируемых веществ – углеводородам и бензолу;- обнаруженные концентрации ЗВ в СВ после прохождения имеющихсяочистных сооружений, указывают на неудовлетворительную их работу и какследствиепревышениесанитарно-экологическихпоказателейдлявсеханализируемых веществ, с минимальным превышением по показателю рН имаксимальным по концентрации дизельного топлива.опасностиочищенных СВ,проводимаяКомплексная оценкаметодом биотестирования нагидробионтах, показала, что анализируемая СВ является токсичной;- проведенная санитарно-экологическая оценкапочвы предприятияуказывает, на интенсивное химическое загрязнение нефтепродуктами.