СПОСОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ОБЪЕКТОВ УНИЧТОЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ Российский патент 2007 года по МПК G01N31/00 G01N33/18 G01N33/24 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для использования на объектах уничтожения химического оружия и для оценки их влияния на экологическую обстановку в регионе.

Преимущественной областью использования способа экологического мониторинга являются создаваемые объекты по уничтожению химического оружия как на территории России, так и на территории других стран в рамках международной конвекции «О запрещении химического оружия».

Известно, что при уничтожении химического оружия существует определенный риск попадания химических отравляющих веществ боевого назначения (миозит, иприт, зоман, VX-газ) или их производных в окружающую среду. Для обеспечения безопасности населения и для исключения влияния объектов уничтожения химического оружия на окружающую среду необходим контроль параметров окружающей среды при функционировании объекта. Это требование есть и в Федеральной целевой программе и в Федеральном законе «Уничтожение химического оружия в РФ».

Известен способ комплексной оценки экологической обстановки и эффективности экологического менеджмента в регионе (патент RU №2243554 от 2004.05.17). Способ осуществляют в регионе, разбитом на административно-территориальные образования, включающие города, промышленные центры. Для сбора данных используют дистанционные методы. Локальный мониторинг проводят по показателям качества окружающей среды с определением территорий с различной экологической обстановкой. При проведении мониторинга осуществляют оценку изменения во времени показателей качества окружающей среды, наиболее чувствительных к управляющим воздействиям. Для оценки экологической обстановки территории используют некоторые показатели, выбранные из группы. Затем для каждого административно-территориального образования региона определяют интегральный показатель оценки эффективности экологического менеджмента и их суммарный показатель в целом по региону по заданной формуле. Если полученные показатели положительны, то экологический менеджмент считают удовлетворительным, если отрицательные - неудовлетворительным. Дополнительно определяют комплексный показатель оценки эффективности экологического менеджмента региона.

Недостатком данного способа является получение суммарной оценки по экологической обстановке в регионе, которая не учитывает реальную ситуацию в данный конкретный момент времени, следовательно не позволяет принять оперативно решение для предотвращения возникновения чрезвычайной ситуации на потенциально опасном объекте.

Известен способ радиоэкологического мониторинга содержания трития в окружающей среде промышленного предприятия (патент RU №2223517 от 2002.01.24). В способе проводят отбор проб поверхностных, грунтовых и подземных вод, снегового покрова, почв в зоне строго режима, санитарно-защитной зоне и зоне наблюдения промышленного предприятия. Кроме того, проводят отбор контрольных проб почвы и воды с участков, расположенных вне зоны влияния данного предприятия и не подверженных загрязнению тритием со стороны других предприятий, осуществляют их пробоподготовку, анализ проб на содержание трития и обработку данных анализа, после чего сравнивают результаты данных, полученных на территории промышленного предприятия, с результатами анализа контрольных проб с участков, расположенных вне зоны влияния данного предприятия, не подверженных загрязнению тритием со стороны других предприятий. При обнаружении на территории промышленного предприятия участков с повышенным содержанием трития в поверхностных, грунтовых и подземных водах и снеговом покрове проводят сравнение показателей удельной активности трития с уровнем вмешательства и определяют принадлежность к жидким радиоактивным отходам, при обнаружении на территории промышленного предприятия участков с повышенным содержанием трития в почве определяют принадлежность к твердым радиоактивным отходам.

Недостатком известного способа является то, что проводят анализ только почвенного покрова и не проводится анализ по атмосферному воздуху, а также отсутствует мониторинг животного и растительного мира, т.е. способ не позволяет получить достоверную информацию в конкретный момент времени, показывающую влияние аварийных выбросов на окружающую среду. Ограничением использования известного способа является получение данных только для одного вещества - трития, однако существует множество опасно потенциальных химических объектов, содержащих перечень веществ, по которым необходимо регулярно проводить контроль для оперативного принятия решения о возможности появления чрезвычайной ситуации.

Задачей настоящего изобретения является получение достоверной оценки и составление прогноза влияния объекта уничтожения химического оружия на окружающую среду для оперативного принятия решения о возможности появления чрезвычайной ситуации.

Поставленная задача достигается тем, что способ экологического мониторинга объектов уничтожения химического оружия включает отбор проб поверхностных, грунтовых и подземных вод, снегового покрова, донных отложений, почв, анализ проб и обработку данных, запись результатов в аналитическую базу данных, по результатам обработки данных анализа проводят оценку экологической обстановки в зоне объекта хранения и уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий. И дополнительно проводят отбор проб атмосферного воздуха и мониторинг животного и растительного мира в зоне объекта хранения и уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, сравнение всех проб проводят с соответствии с нормами на предельно допустимые концентрации (ПДК) каждого конкретного вещества, входящего в перечень приоритетных загрязнителей, при превышении ПДК в воздухе проводят анализ воды, при превышении ПДК в воде проводят анализ в почве, при превышении ПДК в почве проводят анализ животного и растительного мира в зоне объекта уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, в результате сравнения полученных данных ужесточают регламент проведения анализов, а именно уменьшают сроки проведения анализов, установленные в соответствии нормативными,

в случае A≥ПДК·α,

где А - результат анализа проб по конкретному веществу,

α - коэффициент допустимости превышения ПДК для конкретного объекта для данного вещества,

кроме того, в случае решения поставленной задачи до начала строительства объектов уничтожения химического оружия, то

предварительно проводят фоновый мониторинг территории до строительства объектов уничтожения химического оружия, включающий отбор проб поверхностных, грунтовых и подземных вод, снегового покрова, донных отложений, почв, а также дополнительно проводят отбор проб атмосферного воздуха, и мониторинг животного и растительного мира в зоне объекта хранения и уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, после чего сравнивают результаты данных, полученных в ходе фонового мониторинга, с данными, полученными в процессе уничтожения химического оружия, сравнение всех проб проводят в соответствии с нормами на предельно допустимые концентрации (ПДК) каждого конкретного вещества, при превышении (ПДК) в воздухе проводят анализ воды, при превышении (ПДК) в воде проводят анализ в почве, при превышении (ПДК) в почве проводят анализ животного и растительного мира в зоне объекта хранения и уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, в результате сравнения полученных данных ужесточают регламент проведения анализов, а именно уменьшаются сроки проведения анализов, установленные в соответствии с нормативами, обработка данных анализа проб включает сравнение полученных данных с данными фонового мониторинга в случае выполнения условия

где А - результат анализа проб по конкретному веществу,

Ф - результат фонового мониторинга,

δ-<01÷0,2

Обработка данных анализа проб включает сравнение полученных данных с данными фонового мониторинга, а также учитывается отношение полученных данных анализа к ПДК. Условием нормального влияния объекта на окружающую среду является выполнение 2-х условий:

где А - результат анализа проб по конкретному веществу,

Ф - результат фонового мониторинга (если по какому-либо параметру фоновый показатель не известен или чрезвычайно мал, то фоновый показатель принимается равным ПДК·δ, где δ определяется экспериментально),

δ - заложенное в ТЭО влияние объекта, как правило, для ряда объектов не более 0,1÷0,2;

А≤ПДК·α (2);

где α - коэффициент допустимости превышения ПДК.

Предложенный способ поясняется схемой последовательности проведения мониторинга в случае превышения по одному из параметров ПДК (воздух, вода), представленной на фиг.1. На фиг.2 представлена блок-схема системы экологического мониторинга объектов уничтожения химического оружия.

Блок-схема системы предусматривает получение достоверной оценки и на ее основе составление прогноза влияния объекта уничтожения химического оружия на окружающую среду для оперативного принятия решения о чрезвычайной ситуации.

На данной блок-схеме 1 - это подсистема анализа атмосферного воздуха, содержащая передвижные лаборатории и автоматические стационарные посты, 2 - подсистема анализа почв, состоящая из передвижных лабораторий и стационарной аналитической лаборатории; 3 - подсистема анализа грунтовых, подземных и поверхностных вод, снегового покрова и донных отложений, содержащая передвижные лаборатории и стационарную аналитическую лабораторию; 4 - подсистема мониторинга животного и растительного мира; 5 - центр обработки данных мониторинга; 6 - подсистема принятия решений при чрезвычайных ситуациях.

Для правильной оценки оперативной ситуации влияния объекта необходимо установить следующую последовательность взятия проб и их анализов (фиг.1).

Для каждого параметра пробоотбора в различных средах существует свой регламент, по которому производится отбор проб, но «частные» регламенты действуют лишь до момента выполнения условий (1) и (2) для всех параметров.

В случае невыполнения условий для какого-либо контроля параметра среды, учитывается корреляция параметров сред, а именно

а) в случае превышения ПДК в воздухе, проводится отбор проб поверхностных, грунтовых и подземных вод, снегового покрова, донных отложений, в случае превышения и здесь, проводится отбор и анализ почв, в случае превышения ПДК при этом анализе проводится мониторинг животного и растительного мира.

Если обозначать проботбор воздуха А₁, пробоотбор водных источников А₂, пробоотбор почв А₃, отбор объектов животного и растительного мира А₄, то в случае А_{воздуха}ПДК, последовательность проботбора в оперативном порядке следующая: А₁→А₂→А₃→А₄;

б) в случае превышения ПДК параметров проб водных источников, производят анализ почв и оперативный мониторинг животного и растительного мира.

Превышение проб по почве не может произойти без изменений в воздухе и воде, поэтому пробы почвы вторичные по проведению анализа.

Таким образом, предлагаемая совокупность существенных признаков обеспечивает достоверную оценку влияния объектов уничтожения химического оружия на окружающую среду и население.

Способ экологического мониторинга объектов уничтожения химического оружия осуществлен в комплексе, который создан на первом построенном в России объекте по уничтожению химического оружия в п. Горный Саратовской области.

Решение о чрезвычайной ситуации принимается в случае значительного превышения ПДК, что определяется нормами для каждого отравляющего вещества, либо согласно перечню веществ, определяемых до строительства объектов уничтожения химического оружия.

Группа изобретений относится к области охраны окружающей среды и предназначена для использования на объектах уничтожения химического оружия и для оценки их влияния на экологическую обстановку в регионе. Первый вариант способа экологического мониторинга объектов уничтожения химического оружия включает отбор проб поверхностных, грунтовых и подземных вод, снегового покрова, донных отложений, почв, анализ проб и обработку данных, запись результатов в аналитическую базу данных, по результатам обработки данных анализа проводят оценку экологической обстановки в зоне объекта хранения и уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, дополнительно проводят отбор проб атмосферного воздуха и мониторинг животного и растительного мира в зоне объекта уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, сравнение всех проб проводят в соответствии с нормами на предельно допустимые концентрации (ПДК) каждого конкретного вещества, при превышении ПДК в воздухе проводят анализ воды, при превышении ПДК в воде проводят анализ в почве, при превышении ПДК в почве проводят анализ животного и растительного мира в зоне объекта уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, в результате сравнения полученных данных ужесточают регламент проведения анализов, а именно уменьшают сроки проведения анализов, установленные в соответствии с нормативными, а условием нормального влияния объекта на окружающую среду считают А≤ПДК·α, где А - результат анализа проб конкретного вещества, α - коэффициент допустимости превышения ПДК. По второму варианту в случае решения задачи до начала строительства объектов уничтожения химического оружия предварительно до начала строительства объекта уничтожения химического оружия проводят фоновый мониторинг территории, предназначенной для строительства объекта, включающий отбор проб поверхностных, грунтовых и подземных вод, снегового покрова, донных отложений, почв, а также дополнительно проводят отбор проб атмосферного воздуха и мониторинг животного и растительного мира в зоне строительства объекта уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, после чего сравнивают результаты данных, полученных в ходе фонового мониторинга, с данными, полученными в процессе уничтожения химического оружия. Сравнение всех проб проводят в соответствии с нормами на предельно допустимые концентрации (ПДК) каждого конкретного вещества, при превышении ПДК в воздухе проводят анализ воды, при превышении ПДК в воде проводят анализ в почве, при превышении ПДК в почве проводят анализ животного и растительного мира в зоне объекта уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, в результате сравнения полученных данных ужесточают регламент проведения анализов, а именно уменьшают сроки проведения анализов, установленные в соответствии с нормативными, обработка данных анализа проб включает сравнение полученных данных с данными фонового мониторинга, а условием нормального влияния объекта на окружающую среду считают

где А - результат анализа проб по конкретному веществу, Ф - результат фонового мониторинга, δ<0,1-0,2. Достигается получение достоверной оценки и возможность составления прогноза влияния объекта уничтожения химического оружия на окружающую среду для оперативного принятия решения о возможности появления чрезвычайной ситуации. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ экологического мониторинга объектов уничтожения химического оружия, включающий отбор проб поверхностных, грунтовых и подземных вод, снегового покрова, донных отложений, почв, анализ проб и обработку данных, запись результатов в аналитическую базу данных, по результатам обработки данных анализа проводят оценку экологической обстановки в зоне объекта хранения и уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, отличающийся тем, что дополнительно проводят отбор проб атмосферного воздуха, и мониторинг животного и растительного мира в зоне объекта уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, сравнение всех проб проводят с соответствии с нормами на предельно допустимые концентрации (ПДК) каждого конкретного вещества, при превышении ПДК в воздухе проводят анализ воды, при превышении ПДК в воде проводят анализ в почве, при превышении ПДК в почве проводят анализ животного и растительного мира в зоне объекта уничтожения химического оружия, в санитарно-защитной зоне, в зоне защитных мероприятий, в результате сравнения полученных данных ужесточают регламент проведения анализов, а именно уменьшают сроки проведения анализов, установленные в соответствии с нормативными, а условием нормального влияния объекта на окружающую среду считают

А≤ПДК·α,

где А - результат анализа проб конкретного вещества;

α - коэффициент допустимости превышения ПДК.

где А - результат анализа проб по конкретному веществу;

Ф - результат фонового мониторинга;

δ<0,1-0,2.