CC BY
84
УДК 543.383.2:656.2
Ю. В. ЗЕЛЕНЬКО (ДПТ)
РОЗРОБКА ПРИНЦИП1В ОЦ1НКИ ЕКОЛОГ1ЧНОГО ЗБИТКУ I ЕКОЛОГ1ЧНОГО РИЗИКУ ПРИ АВАР1ЯХ З НАФТОПРОДУКТАМИ НА ЗАЛ1ЗНИЧНОМУ ТРАНСПОРТ
Запропоновано принципи оцiнки збитк1в, що спричиняються аварiйними розливами нафтопродуктiв компонентам навколишнього середовища, i методичнi пвдходи до оцiнки екологiчного ризику функцюну-вання залiзничних магiстралей.
Предложены принципы оценки ущербов, которые наносятся компонентам окружающей среды аварийными разливами нефтепродуктов, и методические подходы к оценке экологического риска функционирования железнодорожных магистралей.
The principles of estimation of losses to the environment components caused by the emergency spills of petroleum products and the methodical approaches to estimation of ecological risk of functioning of railways are offered.
Актуальшсть розробки i впровадження ме-тодiв шдвищення безпеки затзничних переве-зень небезпечних вантажв i заход1в, направле-них на зниження рiзних збиткiв вщ транспортних аварiй, обумовлена значним зносом основ-них виробничих фоцщв, iнтенсифiкацieю перевiзного процесу, прогресуючим усклад-ненням середовища руху з погляду потенцшно! небезпеки, а також змшами умов роботи залiз-ничного транспорту, пов'язаними з технолопч-ним i органiзацiйним реформуванням галузi.
Показано, що наукова база визначення ос-новних кшьюсних показникiв ризикiв будуеть-ся на основi статистично! моделi безпеки пере-везень залiзничним транспортом i статистично-го обгрунтування типу потоку випадкових по-дiй. Це дозволяе вибрати конкретну модель, що описуе стан безпеки руху за допомогою отри-мання кшьюсних оцiнок показникiв ризикiв.
Для формування бази даних та електронних карт рецептивного статусу i комплексних при-родно-техногенних ризиюв уздовж основних маршрупв руху потягiв з небезпечними ванта-жами по мережi залiзниць запропоновано мето-дологiю перерахунку iнтенсивностей чинниюв природних небезпек в оцiнки ризиюв аварiй при залiзничних перевезеннях. При аналiзi природних i техногенних ризиюв враховувався ступiнь завантаженостi залiзничних лшш (ван-тажонапруженiсть).
З позицii природно! складово! ризикiв пови-ннi враховуватися ди наступних чинникiв не-безпеки навколишнього середовища:
- сейсмолопчш;
- смерчiв, паводкiв, штормiв, для при-бережних районiв кра!ни;
- обвальних процесiв. Необхщшсть обл1ку саме цих вид1в природних небезпек пов'язана з1 специф1кою роботи зал1зничного транспорту, за яко! по-шкодження шфраструктури своечасно ще-нтифшуються i рух на небезпечних дшян-ках перекриваеться. З позици збереження безпеки руху вказанi недостатньо прогнозоваш швидкоплиннi процеси несуть основну небез-пеку.
З позицii техногенно! складово! ризикiв для побудови карт повинш використовуватися га-лузевi даш про аварiйнiсть, зiбранi на попере-днiх етапах дослiдження.
Техногеннi ризики включають:
- ризики катастроф i аварiй з причини ненормативного стану елеменпв iнфра-структури;
- ризики вщ наявностi взаемодii при перетинах з мапстралями трубопровiдного транспорту;
- ризики вщ взаемодii при перетинах з ав-томобiльними магiстралями i дорогами на пере!здах.
Вiдсутнiсть едино! методики оцшки збитку, що завдаеться аваршними розливами нафти компонентам навколишнього середовища, i ме-тодичних пiдходiв до оцiнки екологiчного ризику функцюнування залiзничних магiстралей ускладнюють розробку еколопчно ефективних рiшень iз мiнiмiзацii наслiдкiв аварiйних ситуа-цiй для навколишнього середовища.
До основних видiв ди аварiйних ситуацiй при транспортуванш нафтопродуктiв вщно-сяться забруднення земель i утворення нафто-
© Зеленько Ю. В., 2010
забрудненого грунту на еташ тквщацп наслщ-кiв розливiв.
У разi неможливост вiдновлення нафтозаб-рудненого грунту на мющ розливу, нафтозаб-рудненi грунти повиннi бути вивезенi з мюця розливу i переробленi на спещально облашто-ваних технологiчних комплексах.
1снуюча схема функцiонування об'eктiв пе-реробки нафтозабруднених грунта не е ефек-тивною з еколопчно! i економiчно! точок зору, що створюе загрозу вторинного забруднення навколишнього середовища.
Для зниження еколопчних ризикiв утатза-ци нафтовмiщуючих вiдходiв i пiдвищення еколопчно! ефективностi етапу лшвщаци нас-лiдкiв аварiйних ситуацш необхiдне створення системи знешкодження вiдходiв, що включае вибiр оптимальних технологш вiдновлення за-бруднених грунтiв i утатзаци нафтовмiщуючих вiдходiв, обгрунтування потужностей i оптимь зацiю мiсць розмщення технологiчних компле-ксiв iз прийому i знешкодження нафтовмщую-чих вiдходiв.
Негативна дiя на навколишне середовище пов'язана з експлуатацiею практично вшх об'ектiв здобичi i транспортування нафти, що працюють як у штатному режим^ так i при ви-никненнi аварiйних ситуацiй. Найбiльшого зби-тку навколишньому середовищу завдаеться са-ме в результат аварiйних розливiв нафти i наф-топродуктiв, що вщбуваються при !х транспортування
Стратегiя мiнiмiзацil ди на навколишне середовище повинна здшснюватися як на еташ запобiгання аварiйним ситуащям (профшакти-ка, своечасна дiагностика, замша), так i на ета-пах локатзаци i лшвщаци наслiдкiв аваршних розливiв нафти i нафтопродуктiв. В цьому ви-падку особлива увага повинна придшятися методам вщновлення нафтозабруднених терито-рiй i знешкодження нафтовмщуючих вiдходiв i грунтiв.
В даний час юнуе тенденцiя облаштування майданчикiв переробки нафтовiдходiв поза межами технолопчних комплексiв на окремо вщ-ведених земельних дiлянках, що приводить до довгострокового вилучення земельних ресуршв i збiльшення антропогенного навантаження на навколишне середовище. В той же час, змен-шення числа майданчиюв приводить до зрос-тання витрат на транспортування нафтозабруднених грунта до мюць переробки [1, 4].
У зв'язку з цим виникае необхщнють шд-вищення еколопчно! безпеки етапу лшвщацп аварiйних ситуацш при транспортуванш наф-
топродуктiв шляхом ршення ошташзацшно! задачi визначення оптимально! кшькосп, мю-церозташування i потужностей комплекшв, технологiчне забезпечення яких дозволяе пере-робляти весь об'ем нафтовмщуючих вiдходiв, що утворюються в результат технологiчних процесiв i аварiйних ситуацш, забезпечуючи при цьому вимоги еколопчно! безпеки.
Враховуючи всi вищезазначенi аспекти, за-пропоновано методику оцiнки еколопчного ризику аварiй на залiзничному транспорт при транспортуваннi нафтопродуктiв. Знання вiро-гiдностi виникнення аварiйних ситуацiй i величин збиткiв, якi вони заподдать навколишньо-му середовищу, дозволяе прогнозувати площi нафтозабруднених територiй i кiлькостi нафто-вмiщуючих вiдходiв, що утворюються на еташ лшвщаци наслщюв аварiйних розливiв нафти i нафтопродукпв.
На пiдставi аналiзу шформаци про експлуа-тацiю, власних дослщжень i експертних оцiнок отриманi висновки про постшне зростання ю-лькост вiдмов у роботi i вщповщно зростання витрат на лiквiдацiю вщмов i !х наслiдкiв [3, 4].
Аваршш ситуацi! на залiзничних мапстра-лях завдають значного збитку компонентам на-вколишнього середовища. Враховуючи, що збитки компонентам навколишнього середови-ща завдаються як при безпосередньому розливi нафти або нафтопродуктiв i забрудненнi земель або водного об'екту, так i при лiквiдацi! наслщ-кiв розливiв i знешкодженнi нафтовмщуючих вiдходiв i грунтiв, розроблено метод оцшки комплексного збитку, що наноситься навколи-шньому середовищу в результат розливiв нафти i нафтопродукпв та подальшо! переробки нафтозабруднених грунта, що утворюються (рис. 1).
Збиток (Ззн), що заподдаеться компонентам навколишнього середовища при аварiях на зал> зницях з урахуванням проведення робiт по пе-реробцi нафтозабруднених грунтiв, визначаеть-ся як сума прямого збитку вщ розлиття нафти або нафтопродуктiв i збитку, що заподiюеться навколишньому середовищу технолопчним комплексом по переробцi нафтозабруднених грунта.
На пiдставi запропоновано! моделi оцiнки збиткiв компонентам навколишнього середовища були оцшеш структури еколопчного збитку при рiзних варiантах протiкання аварiйно! ситуацi! (розливи нафти на поверхш землi, по-падання нафти в поверхневий водний об'ект, виникнення пожеж1). Отриманi структури збит-ку компонентам оточуючого середовища пока-
зують, що найбшьшого збитку при аваршних ситуацiях з попаданням нафти на поверхню зе-млi завдаеться земельним ресурсам, тодi як при попаданш нафти у воднi об'екти величина збитку водним ресурсам у декшька разiв перевер-шуе величини збиткiв iншим компонентам навколишнього середовища.
На пiдставi отримано! залежносп кiлькостi нафтозабруднених rрунтiв, що утворюються, вiд площi розливу нафти або нафтопродукпв отримана структура повного еколопчного збитку, що наноситься безпосередньо аварiею i роботами по лшвщаци наслiдкiв.
Складова екологiчного збитку, нанесеного роботою технологiчних комплексiв при вщнов-леннi нафтозабруднених rрунтiв, достатньо мала у порiвняннi зi збитком компонентам навко-лишнього середовища, який наносить безпосе-редньо розлив нафти або нафтопродукту.
В той же час, переробка нафтозабруднених груипв на спещально обладнаних технолопч-них комплексах дозволяе значно запоб^и еко-лопчному збитку, що наноситься розмiщенням вiдходiв в навколишньому середовищi.
Оцiнка вiрогiдностi виникнення аварiйних ситуацiй на залiзничних магiстралях, а також величин збитюв, що завдаються компонентам навколишнього середовища, дозволили розра-хувати еколопчний ризик аварiй. Функцiя еколопчного ризику для окремих дiлянок залiзни-чних магiстралей рiзна. У загальному виглядi функцiю екологiчного ризику можна предста-вити у виглядi:
Я(х) = р(х) . Ззн (X),
(1)
де р(х) - функцiя розподiлу вiрогiдностi аварш-них ситуацiй по довжиш магiстралi;
Ззн(х) - функцiя розподшу можливих наслщ-кiв по довжинi магiстралi.
Оскiльки показники ризикiв неоднаковi для рiзних дiлянок магiстралей, то сумарний ризик на даний момент часу може бути представлений у виглядi суми ризиюв для дiлянок залiз-ницi з однаковою вiрогiднiстю аваршно! ситуа-ци i величини збитку. Величину еколопчного ризику дшянки залiзнично! магiстралi можна визначити, використовуючи формулу:
I J
= Равар '1 Ззем/земг + ^ Звод Аод . ), (2)
г=1
1 =1
де Равар - вiрогiднiсть виникнення авари на д> лянцi магiстралi; I - довжина дiлянки; Ззем -
екологiчний збиток при забрудненш нафтою (нафтопродуктами) земель /-то! еколопчно!
уразливостi; !зеы - протяжнiсть дiлянки мапст-
ралi, що проходить по територи земель /-того рецептивного статусу (еколопчно! уразливос-т1); Звод, - екологiчний збиток при забрудненнi
(нафтопродуктами) у-того водного басейну; /вод у - протяжшсть дiлянки магiстралi, що пере-
тинае або проходить вздовж у-того водного ба-сейну.
За допомогою отриманих даних про сумарний збиток обгрунтовано етапи проведення ро-бiт по вщновленню нафтозабруднених земель, розроблено критери вибору технологи рекуль-тивацп порушених територiй залежно вiд сту-пеню забруднення грунтового шару, глибини проникнення забруднення, термiнiв i техшчно! можливосп проведення робiт. На пiдставi оцш-ки важливостi вибраних чинникiв розроблено порядок проведення робгг по вщновленню нафтозабруднених грунтiв i запропоновано шдхвд до вибору технологи рекультиваци порушено! територi!. Як критерi! вибору технологи вщно-влення нафтозабруднених грунпв на мiсцi розливу нафти або нафтопродукпв прийнятi: на-дшнють i безпека вживаного технологiчного устаткування; еколопчна безпека технологi!; величина фшансових витрат на проведення всього циклу робгг; вiдсутнiсть вторинних дже-рел забруднення при проведенш робiт; час, не-обхiдний для проведення повного циклу робгг; можливiсть зниження концентраци нафтопро-дуктiв до допустимого рiвня; можливiсть зниження високих концентрацш нафтопродуктiв; застосовнiсть методу в певних клiматичних умовах.
Для обгрунтування набору технолопчного устаткування, що використовуеться на техно-логiчних комплексах, куди привозять вилучеш з мiсця аварi! нафтозабрудненi грунти, було проведено оцiнку застосовностi основних тех-нологiй переробки нафтозабруднених грунпв. Для вибору технологi! переробки нафтозабруднених грунпв на технологiчних комплексах було вибрано наступи критерi!: ефектившсть знешкодження нафтовмiщуючих вiдходiв; еколопчна безпека технологi! переробки нафто-вмщуючих вiдходiв; матерiальнi, енергетичнi i економiчнi витрати на переробку; вигляд i якiсть продукту переробки нафтовмiщуючих вiдходiв; можливiсть iнтенсифiкацi! процесу переробки нафтовмщуючих вiдходiв; утворен-ня неутилiзованих залишюв при переробцi наф-товмiщуючих вiдходiв.
Рис. 1. Алгоритм розрахунку еколопчних збитшв при аварiях з нафтопродуктами на залiзничних магiстралях
В результат! пор!вняння було виявлено, що, не дивлячись на економ!чну привабливють { вщносну простоту таких метод1в знешкодження нафтозабруднених грунтв як випалювання { перемшування, найбшьш застосовними е еко-лопчно безпечшш! методи (використання твер-дих сорбентв { мшробюлопчна ремед!ащя). Особливу увагу слщ придшяти еколопчним аспектам вибору технологш, використовуваним на мюцях розливу нафти або нафтопродукпв, оскшьки вщновлення нафтозабруднених тери-
торш без вивозу нафтозабруднених грунтв ви-магае достатньо довгого часу, протягом якого нафтопродукти, не дивлячись на проведення вщновних роб1т, ддать на компоненти навко-лишнього середовища.
На основ! ощнки ефективност! ! застосовно-ст! технолог!й переробки нафтовмщуючих вщ-ход!в розроблено принципову технолопчну схему типового пункту з прийому ! комплексного знешкодження нафтовмщуючих вщход!в в!д зал!зничних п!дприемств, визначено наб!р
тexнoлoгiчнoгo ycтaткyвaння, види i oб'eми нaфтoвмiщyючиx вiдxoдiв, щo пepepoбляютьcя.
БIБЛIOГPAФIЧHИЙ СПИСОК
1. Бeлoзepoв, Д. С. Opгaнизaция пepepaбoтки твe-pдыx нeфтecoдepжaщиx oтxoдoв нa тexнoлoги-чecкиx кoмплeкcax [Tera^ I Д. С. Бeлoзepoв, H. H. Слюcapь II Aктyaльныe пpoблeмы дopoж-нo-тpaнcпopтнoгo кoмплeкca. Oxparn oкpyжa-ющeй cpeды: Сб. нayч. тp. - Пepмь, 2007. -С. 69-76.
2. Мapтынюк, И. В. Bыбop кpитepиeв cpaвнeния oцeнoк pиcкa no paзличным мapшpyтaм пepeвo-зки oпacныx гpyзoв [Teкcт] I И. В. Мapтынюк II Сб. нayч. тp. мoлoдыx yчёныx, acпиpaнтoв и дo-ктopaнтoв «Aктyaльныe пpoблeмы paзвития
жeлeзнoдopoжнoгo тpaнcпopтa». - Pocтoв-нa-Дoнy: PrYTC, 2005. - С. 64-66.
3. Мapтынюк, И. В. Bыбop oптимaльныx мapшpy-тoв пepeвoзoк oпacныx гpyзoв no peзyльтaтaм oцeнки pиcкoв вoзникнoвeния нapyшeний бeзo-пacнocти движeния и yщepбoв oт ниx [Teкcт] I И. В. Мapтынюк II Becтник Pr^Q - 2006. -№ 3. - Poci^ra^o^, 2006. - С. 103-106.
4. Хлecткин, P. H. Ликвидaция paзливoв нeфти пpи пoмoщи cинтeтичecкиx opгaничecкиx copбeнт-тов [Tero! I P. H. Хлecткин, H. A. Сaмoйлoв, A. В. Шeмeтoв II Heфтянoe xoзяйcтвo. - 1999. -№ 2. - С. 46-49.
Haдiйшлa дo peдкoлeгiï 07.04.2010.
Пpийнятa дo дpyкy 09.04.2010.
