CC BY
19
УДК 528.91
ВОЗМОЖНОСТИ ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ЗОН ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГОРОДСКОЙ ТЕРРИТОРИИ ВЫБРОСАМИ ТЭЦ
Елена Евгеньевна Маняхина
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, аспирант, тел. (383)361-01-09, e-mail: donika-elena@mail.ru
Алексей Викторович Дубровский
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, зав. научно-производственной лабораторией «Дигитайзер», тел. (383)361-01-09, e-mail: avd5@mail.ru
В статье рассмотрены факторы, влияющие на низкий темп развития теплоэнергетического комплекса, рассмотрена необходимость применения геоинформационных систем при определении размера зоны, подверженной негативному влиянию теплоэнергетического комплекса, а именно теплоэлектроцентралей. Определены зоны загрязнения в зимний и летний периоды функционирования ТЭЦ г. Новосибирска.
Ключевые слова: теплоэнергетический комплекс, геоинформационный мониторинг, зоны загрязнения окружающей природной среды.
POSSIBILITIES OF GEOINFORMATION MONITORING OF ZONES OF POLLUTION ON THE CITY TERRITORY BY EMISSIONS OF CHPP
Elena E. Manyahina
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., graduate student, tel. (383)361-01-09, e-mail: donika-elena@mail.ru
Alexey V. Dubrovsky
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., head of the Research and Development Centre «Digitizer», tel. (383)361-01-09, e-mail: avd5@ssga.ru
The article examines the factors influencing the low rate of thermal power complex,the need of GIS application in determining the size of the zone, which negatively affected thermal power complex, in particular combined heat and power. Identified areas of contamination in different seasons.
Key words: heat-and-power complex, geoinformation monitoring, zones of environmental pollution.
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) является одним из основных элементов жизнеобеспечения современного мегаполиса. Развитие ТЭК напрямую обеспечивает инвестиционную привлекательность региона, развитие промышленности, а главное развитию строительного рынка недвижимости [1, 2]Однако, существует ряд факторов, существенно задерживающих развитие ТЭК, как в Российской Федерации, так и в Новосибирске в частности. К ним относятся:
- высокая степень износа основных фондов (более 50%);
- отставание производственного потенциала ТЭК от мирового научно-технического уровня (в стране практически отсутствуют прогрессивные парогазовые установки, установки по очистке отходящих газов, крайне мало ис-пользуютсявозобновляемые источники энергии, оборудование угольной про-мышленностиустарело и технически отстало, недостаточно используется потенциал атомнойэнергетики);
- отсутствие развитого и стабильного законодательства, учитывающего в полной мере специфику функционирования предприятий ТЭК;
- сохраняющаяся высокая нагрузка на окружающую среду от теплоэнергетической деятельности и другие (несмотря на произошедшее за последнее десятилетие снижение добычи и производства теплоэнергетических ресурсов, отрицательное влияние ТЭК на окружающую среду остается высоким) и другие.
Несмотря на перечисленные выше факторы, управление земельными ресурсами в городах, в настоящее время, характеризуется в том числе повышением внимания к экологическим аспектам землепользования. Одной из причин экологической направленности развития энергетической промышленности является тот факт, что вред экологии, наносимый деятельностью ТЭК, является вторым по объемам загрязнения окружающей природной среды после транспорта и в Новосибирске составляет 27,7 % [2].
Важно отметить, что показатели загрязняющих выбросов теплоэлектроцентралями не являются ежегодно стабильными, так как зависят от многих факторов и в первую очередь от метеорологических условий - температуры воздуха, скорости ветра, осадков и т.п. Так, в результате проведенных мероприятий и снижения количества сожжённого топлива выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 2013 году были уменьшены по сравнению с 2012 годом на 11,11 тыс. тонн, однако в 2014 году суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу составили 86,2 тыс. тонн и по сравнению с 2013 годом увеличились на 9,3 тыс.тонн (на 12,1%).
« 90
к о
а 85
н
о" 80 о а
ю
^ 75
и /5
35
м 70 а й
Ем 65
О 2011 2012 2013 2014
Период
8 8,0 86,2
'5,1( 76,9
Рис. 1. Динамика суммарных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу г. Новосибирска за период с 2011-2014 гг., тыс. тонн
На основании вышеизложенного, непрерывно возрастает роль мониторинга городских земель, так как именно данная научная дисциплина представляет собой систему мероприятий по наблюдению за состоянием городских земель для своевременного выявления изменений, их оценки, предупреждения и устранения последствий негативных процессов. Однако, система мониторинга городских земель теряет свою эффективность без использования геоинформационных систем. Это обусловлено тем, что в процессе проведения мониторинга городских земель накапливается большой объем графической и семантической информации, оперативно обработать которую, возможно лишь с применением геоинформационных систем. [3] Неоспоримое преимущество применения геоинформационных систем при проведении мониторинга городских земель является возможность визуализировать и провести пространственный анализ полученных данных.
В статье предложено применение геоинформационного мониторинга при определении зон загрязнения выбросами ТЭЦ на территории населенных пунктов. Данная проблема является актуальной, так как пространственное представление данных о границах такой зоны может быть использовано при определении санитарно-защитных зон объектов теплоэнергетического комплекса, внесение графической информации об установленных санитарно-защитных зонах в сведения Единого государственного реестра недвижимости, отражение планируемых и фактических выбросов ТЭЦ в рамках отчетности, предоставляемых в органы государственной власти энергетическими компаниями.
Необходимо отметить, что земля - это единственный природный ресурс, который способен повысить собственную производительную способность при правильном обращении с ней и при рациональном её использовании. Однако, территория, находящаяся в границах зоны загрязнения и постоянно испытывающая техногенное воздействие, теряет свойства "компенсации негативных воздействий" это приводит к необратимым изменениям ее состояния. [4]
На территории города Новосибирска расположены 4 ТЭЦ [2]. Для анализа влияния деятельности ТЭЦ на состояние земель города Новосибирска разработан геоинформационный проект с выделением зон загрязнения окружающей природной среды. Данная зона является территорией окружающей промышленный объект, на которую оказывается его непосредственное воздействие. Указанное воздействие выражается в ухудшении состояния геологической, водной и воздушной среды. Однако, в рамках создания геоинформационного проекта используются только фактически выявленные негативные изменения. Это обусловлено тем, что при использовании сколько угодно малого негативного воздействия, зона загрязнения окажется неограниченно протяженной [5].
На рис. 2 отображены предполагаемые зоны загрязнения предприятиями ТЭЦ, находящимися в границах г. Новосибирска. В качестве основного показателя степени загрязнения воздуха промышленными предприятиями при разработке геоинформационного проекта использована максимально возможная концентрация примеси в приземном слое воздуха. Такие данные получены в соответствии с нормами и правила описанными в ОНД-86 «Методика расчета
концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» с учетом изменений и дополнений. [6]
дорожная сеть
зона загрязнения ТЭЦ в летний период
зона загрязнения ТЭЦ в зимний период
объекты гидрографии
кварталы городской застроики
Рис. 2. Зоны загрязнения предприятиями ТЭЦ г. Новосибирска
Анализ территорий, подверженных негативному влиянию ТЭЦ показал, что общая площадь земель, находящихся в зоне загрязнения в зимний период составляет 25,6 кв.км (5% от общей площади г. Новосибирска), а в летний период - 35,7 кв.км (7% от общей площади г. Новосибирска). При совмещении зон загрязнения выбросами ТЭЦ с картой распределения жителей на территории города Новосибирска получаются неутешительные данные: в зоне загрязнения проживает 350 тыс. населения.
Важно отметить, что в качестве исходных данных для расчета территории, подверженной негативному влиянию ТЭЦ использованы в первую очередь высота трубы теплоэлектроцентрали в период её эксплуатации. Однако, в «жизненный цикл» топливно-энергетического комплекса входит несколько этапов, в том числе строительство, эксплуатация, реконструкция, ликвидация и последующая рекультивация природной среды. Следовательно, для создания более детального и подробного геоинформационного проекта требуется рассматривать территорию, выходящую за пределы формально определяемой зоны загрязнения.
1. Интерактивная версия Проекта «Схема территориального планирования Новосибирской агломерации» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Официальный сайт Правительства Новосибирской области https://www.nso.ru/page/2410
2. Интерактивная версия Государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды Новосибирской области в 2014 году [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Официальный сайт Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Новосибирской области http://www.dproos.nso.ru/inoe/gos_doklad/Pages/default.aspx
3. Гиниятов И. А., Ильиных А. Л. Пути совершенствования геоинформационного обеспечения мониторинга земель сельскохозяйственного назначения // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск : СГГА, 2011. Т. 3, ч. 2. - С. 33-38.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
4. Артамонова С. Ю., Рапута В. Ф., Колмогоров Ю. П. Техногенное загрязнение почв и растительного покрова в районе Оловокомбината (г. Новосибирск) // ГЕ0-Сибирь-2005. Науч. конгр. : сб. материалов в 7 т. (Новосибирск, 25-29 апреля 2005 г.). - Новосибирск : СГГА, 2005. Т. 5. - С. 106-110.
5. Брюхань А.Ф. Зоны техногенного воздействия тепловых электростанций // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта, 2011 г. - 5 стр.
6. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. - Л. : Гидрометеоиздат, 1987. - 92 с.
© Е. Е. Маняхина, А. В. Дубровский, 2017
