Современные компьютерные технологии в решении задач управления движением отходов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ЭКОЛОГИЯ

УДК 681.3:658.567

СОВРЕМЕННЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ОТХОДОВ

© 2003 г. В.М. Ocmpoyxoea, В.Л. Шустова, В. В. Бойко, В.Ю. Запорожец

New computer technology application to the problem of wastes is considering. The computer system «Wastes» consists of «Reference information block», «The wastes operation control block», «The limit block», «The payments block», «The block of wastes process technologies», «The inventory of waste’s allocation block». It allows to store and analyze the information about the wastes and to represent it in reports in different aspects for town, region, federal levels.

В широком спектре локальных, региональных и глобальных экологических оценок состояния природной среды важное место занимает системный подход к целенаправленной долговременной комплексной стратегии обращения с отходами, основанный на применении современных компьютерных технологий для решения. задач информационного обеспечения природоохранных мероприятий.

Основой для разработки такой стратегии может стать созданная в НИИМ и ПМ РГУ информационноаналитическая система «Отходы» (ИАС «Отходы»), апробация которой проходила с использованием данных исследований по проблеме промышленных и бытовых отходов, проводимых в Ростовском городском комитете охраны природы в 1992-2000 гг.

ИАС «Отходы» позволяет автоматизировать процесс учета и оценки структуры и состава отходов, образующихся, размещаемых и утилизируемых на предприятиях Ростовской области.

Система содержит следующие информационные разделы:

- журнал учета образования и движения отходов на предприятии;

- заявки на переработку, складирование и захоронение отходов производства и потребления;

- разрешения на временное размещение промышленных отходов на территории предприятия;

- разрешения на передачу отходов на переработку и утилизацию;

- разрешение на захоронение промышленных и бытовых отходов на полигоне твердых бытовых отходов;

- планы мероприятий предприятий, направленных на снижение количества образования отходов и степени их опасности;

- график контроля за состояние загрязнения окружающей природной среды для площадки временного хранения отходов на территории предприятия;

- проектные нормативы образования и временного размещения отходов на территории предприятия на 5 лет;

- письма предприятий с просьбой и обоснованием

об изменении нормативов образования и размещения отходов производства и потребления;

- банк данных технологий по переработке отходов;

- анкеты экспертов в этой области;

- сертификаты на состав промышленных отходов;

- банк данных научно-технической информации;

- информация о контролирующей деятельности природоохранных органов (акты проверок предприятий, выданные предписания, предписания-предупреждения, штрафы и т.д.).

В «Журнале учета образования и движения отходов на предприятии» содержится вся необходимая информация для получения таблицы статистической отчетности «2ТП-Отходы».

Разрешения на временное размещение промышленных отходов на территории предприятия, на передачу отходов на переработку и утилизацию, на захоронение промышленных и бытовых отходов на полигоне твердых бытовых отходов включают лимиты, предоставляемые предприятиям на различные виды деятельности по обращению с отходами производства.

Системой предусмотрена возможность быстрого получения необходимой информации (как имеющейся, так и агрегированной) на-экране (для просмотра), в файл (для дальнейшей работы с данными) или на печать.

Разработанная программа легка в обращении. Ее эксплуатация не требует специальной подготовки пользователей. Практически все экраны снабжены подсказками, что значительно облегчает работу.

Система мобильна, легко модифицируема, открыта для внесения необходимых изменений.

В систему включен блок «Баланс», предназначенный для контроля правильности заполнения представленных предприятием форм и указанных в формах нормативов, а также за движением отходов производства и потребления по предоставляемым предприятиями документам в природоохранные органы.

Для решения более широкого круга проблем данная система была модифицирована. В ее состав включены следующие информационные разделы:

- информация о наличии хранилищ на подотчетной территории, их заполняемости;

- лицензирование деятельности предприятия;

- информация об инвентаризации объектов размещения отходов, позволяющая произвести компьютерную обработку данных инвентаризации и ведение реестров объектов размещения отходов;

- сведения о технологиях переработки промышленных и бытовых отходов;

- информация о предприятиях, осуществляющих утилизацию, переработку, обезвреживание промышленных и бытовых отходов.

Новую общую структуру системы управления данными об отходах можно представить в виде совокупности следующих блоков (рис. 1):

Рис. 1. Связь между основными блоками системы

Потоки компьютерного документооборота между основными таблицами базы данных (рис. 2) определяются основными процессами, влияющими на формирование структуры и объемов отходов:

- лицензирование деятельности предприятий, производящих, перерабатывающих и размещающих отходы (блок «Лицензирование»);

- образование отходов на предприятии, которое учитывает остатки отходов с прошлого года и отходы, образующиеся в результате производственного процесса за отчетный период по утвержденным формам «2ТП-Отходы» в соответствии с принятым на федеральном уровне кодификатором отходов (блок «Движение отходов»);

получение отходов от других предприятий города/района, области, других регионов России, которые осуществляют передачу отходов данному предприятию в соответствии с полученными разрешениями на передачу отходов (блок «Движение отходов»);

передача отходов другим предприятиям города/района, области, других регионов России осуществляется данным предприятием в соответствии с полученными разрешениями на передачу отходов (блок «Движение отходов»);

- размещение отходов предполагает три возможных варианта: размещение на территории предприятия, регламентируемое данными из таблицы «Разрешение на временное размещение отходов»; размещение на хранилищах, свалках, определяемое данными таблицы «Лимиты на размещение отходов»;

несанкционированное размещение на городских свалках (блок «Движение отходов»;

- утилизация и переработка отходов с использованием современных технологических процессов (блок «Технологии переработки отходов»).

Важным модулем в системе «Отходы» является блок «Лимиты», который включает следующие данные: «Заявки на переработку, складирование и захоронение отходов производства и потребления»; «Разрешения на временное размещение промышленных отходов на территории предприятия»; «Разрешения на передачу отходов на переработку и утилизацию»; «Разрешения на захоронение промышленных бытовых отходов на полигоне твердых бытовых отходов».

Внедрение технологических процессов использования и обезвреживания отходов производства и потребления является одним из основных принципов уменьшения их вредного воздействия на окружающую природную среду и экономического регулирования в области обращения с отходами. Министерство природных ресурсов России организует и ведет государственный кадастр отходов, одним из элементов которого является банк данных о технологиях использования и обезвреживания отходов. В связи с этим в систему «Отходы» был включен раздел «Технологии», содержащий данные о технологиях и установках использования и обезвреживания отходов за ряд лет.

К основным данным блока «Технология» добавлены материалы по экономической оценке технологического процесса: информация о стоимости переработки единицы продукции и эксплуатационные затраты как важный фактор при выборе пользователем предпочтительной технологии из ряда перерабатывающих один и тот же вид отходов, а также электронные реквизиты предприятий-разработчиков и поставщиков технологических установок. Разработана структура следующих справочников:

- технологических установок,

- типов установок;

- режимов установок;

- видов эксплуатации установок;

- видов топлива технологических установок;

- таблица потребляемых установками ресурсов;

- таблица входных потоков перерабатываемых отходов;

- по химическому составу входных потоков перерабатываемых отходов; ■

- выходных потоков перерабатываемых отходов;

- по химическому составу выходных потоков перерабатываемых отходов;

- по химическому составу выходных потоков загрязнения сточных вод, получаемых при переработке отходов;

- классификатор вторичной продукции;

- перечень вторичной продукции;

- список предприятий-владельцев технологий по переработке отходов.

Замыкающим звеном в процессе документооборота является передача данных из основных таблиц раз-

Рис. 2. Схема потоков компьютерного документооборота, связанного с отчетностью в области обращения с отходами на территории Ростовской области

/55// 0321-3005 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. 2003. №3

делов «Отходы» и «Лимиты на размещение отходов» в раздел «Платежи».

Формирование документов отчетности на различные уровни определяется требованиями соответствующих органов, контролирующих положение с отходами. Состав хранимых данных, степень подробности их контроля позволяют создавать документы отчетности в самых разнообразных разрезах.

НИИ механики и прикладной математики РГУ__________

Литература

1. Остроухова В.М. и др. Компьютерная система «Отходы». Экология. Экономика. Информатика. Ростов н/Д, 1999. С. 130-133.

2. Шустова В.Л. и др. Подготовка внедрения компьютерной информационной системы управления данными об отходах на региональном уровне в Ростовской области. Экология. Экономика. Информатика Ростов н/Д, 2001. С. 52-54.

____________________________________14 Февраля 2003 г.

УДК 573.224.045

ГЕНОТОКСИЧНОСТЬ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕКИ ДОН И АЗОВСКОГО МОРЯ

© 2003 г. М.А. Сазыкина

SOS-induction in E.Coli was used for genotoxisity of bottom sediments testing. There were detected two areas contaminated by genotoxins -delta of r. Don and mouthe of river Manych. Genotoxisity was registered for all samples from Sea of Azov too.

Дон - крупнейшая река юга России. Район его нижнего течения - один из самых густонаселенных в европейской части России. Экосистема Нижнего Дона подвержена интенсивному антропогенному прессингу, проявляющемуся, в частности, в загрязнении промышленными, бытовыми и сельскохозяйственными стоками [1].

Одним из наиболее опасных следствий загрязнения водной среды является накопление в компонентах экосистем веществ, способных повреждать генетический аппарат клетки - генотоксинов. Поэтому проблема мониторинга генотоксичности различных природных сред является актуальной.

Донные отложения - важный компонент водных экосистем, в них проходят основные процессы биодеструкции, обитают моллюски- биофильтраторы и другие беспозвоночные, составляющие основу кормовой базы промысловых рыб. Одновременно донные отложения являются признанным депо генотоксинов. Поэтому корректные генетико-токсикологические исследования водных экосистем возможны только при условии изучения донных отложений.

Материалы и методы

Материалом проведенных исследований служили донные отложения, отобранные в 2001 - 2002 гг. в нижнем течении реки Дон и в Азовском море, при помощи дночерпателя. По 100 г каждой пробы упаковывали в химически чистую посуду и доставляли в лабораторию.

Главной методической проблемой при исследовании донных отложений является экстракция генотоксинов. Традиционно для этой цели применяются процедуры экстракции органическими растворителями, взятые из аналитической химии. В 1992 г. было показано, что более эффективной экстракции мутагенов, при использовании теста Эймса для их детекции,

можно достичь, применяя раствор неполярного детергента твин-80 в 96 % этаноле [2].

Для экстракции 20 г донных отложений помещали в коническую колбу Эрленмейера с притертой крышкой, добавляли 20 мл 1 % раствора твина-80 в этаноле и экстрагировали в течение 60 мин на круговой качалке УВМТ-12-250 при 69 об/мин при комнатной температуре. Затем экстракты фильтровали через обсззоленный бумажный фильтр «синяя лента», 50 мкл экстракта брали для тестирования генотоксичности.

Для тестирования генотоксичности применяли БОЗ-1их тест, основанный на использовании штамма Е. СоН РТ-1 (С600(рРЬ51)), несущего плазмиду, содержащую 1их-оперон под контролем БОБ-промотора. Повреждение ДНК тестерного штамма ведет к индукции свечения [3]. .

БОБ-Ьх тест был разработан для чистых веществ с выраженным мутагенным эффектом. Его применение для сложных смесей, которыми являются природные пробы, осложнено тем, что многие вещества способны усиливать и подавлять свечение,бактерий, действуя на ферментбактериальную люциферазу. Это может вызывать серьезные артефакты. Для решения данной проблемы мы предложили использовать дополнительный штамм РТ-5 (С600(рРЬ85)), генотип которого аналогичен 808-1их штамму, но 1их-оперон находится под контролем конститутивного промотора [4].

Операции с обоими штаммами проводили параллельно. Штаммы выращивали на среде ЬВР (пептон -10 г, дрожжевой экстракт - 5 г, хлористый натрий -10 г на 1 л раствора; pH 7,0) в присутствии 50 мкг/мл ампициллина. В 50 мл среды вносили 1 мл ночной культуры Е.соН и инкубировали в термостате в течение часа при 1=37 °С. Затем добавляли среду ЬВР до достижения оптической плотности культуры 0,1 (550 нм). Аликвоты этой культуры по 1 мл переносили в стерильные пробирки типа «эппендорф» и добав-78