Введение к работе
Актуальность проблемы. Экологическое неблагополучие России в значительной мере связано с техногенными процессами. Особой интенсивностью оіш отличаются в топливно-энергетическом комплексе, составной частью которого является нефтегазовая отрасль, имеющая разветвленную сеть продуктопрово-дов. Аварии на нефте-, газо- и конденсатопроводах приводят к выбросам химически опасных веществ (ХОВ) в окружающую среду, вызывая тем самым чрезвычайные экологические ситуации на значительных территориях.
Оренбургская область относится к нефтегазодобывающим и перерабатывающим регионам России. На ее территории располагается большое количество трубопроводов, представляющих собой при авариях линейные источники выбросов газа и сбросов нефти в окружающую среду, причем зоной химической опасности считается территория, на которой распространяются нефть или природный газ в концентрациях, опасных для жизни и здоровья людей. Кроме непосредственного воздействия на организм человека при вдыхании ХОВ, опасность заключается в проникновении нефти и конденсата в воду, почву и растительный покров. При возникновении зон химической опасности создается чрезвычайная экологическая ситуация (ЧЭС), которая со стороны административных органов Оренбургской территориальной подсистемы Единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС (ОТП РСЧС) требует определенных решений и действий.
Теоретическими и практическими аспектами проблем защиты населения и охраны окружающей среды, возникающих при авариях на химически опасных объектах, занимаются НИИ и ВУЗы: Академия гражданской защиты, ВНИИ ГОЧС, Академия ГШ РФ, НТЦ «Промбезопасность», ОГМА, ОГУ и другие учреждения. Им посвящены работы известных ученых: Воробьева ЮЛ., Роговицкого Ю.М., Измалкова В.И., Измалкова А.В., Куцына П.В., Демиденко Г.П., Боева В.М. и других. Специалистами ВНИИ гражданской обороны и
4 чрезвычайных ситуаций (ГОЧС) разработаны методики по оценке масштабов ЧЭС на химически опасных объектах при выбросах газов, взрывах и пожарах, но остаются неизученными наиболее опасные в нефтегазовой промышленности линейные источники.
Данная работа выполнена в рамках реализации федеральной целевой программы «Снижение рисков и смягчеше последствий ЧС природного и техногенного характера на период до 2005 года» (распоряжешіе Правительства РФ от 17.05.1997 г. №667-р).
Целью работы является разработка системного подхода к оценке, прогнозу и ликвидации чрезвычайных экологических ситуаций, возшжающих при авариях на трубопроводном транспорте.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
представить нефте-, газо- и конденсатопроводы в качестве единой системы, связанной через территорию как с техно-, так и с экосистемой;
разработать комплексную методику оценки и прогноза чрезвычайных экологических ситуаций на трубопроводном транспорте, огшрающуюся на системный подход;
подготовить блок вариантов решений для ликвидации ЧЭС на территориях, прилегающих к трубопроводам и объектам хранения и переработки нефти и газа;
оценить степень риска для здоровья населения в условиях острого, по-дострого и хрошіческого действия серосоединений на оргашізм человека при аварийных выбросах;
определить минимальную концентрацию серосоединений (по сероводороду) в атмосфере, выступающую пороговым критерием при принятии управленческих решений;
- исследовать особенности влияния нефтяного загрязнения на почвы
Оренбургской области и разработать основные положения методики рекультива-
5 щш черноземов после их загрязнения }тлеводородным сырьем;
- подготовить алгоритм действий ОТП РСЧС на случай ЧЭС на терри
ториях, прилегающих к трубопроводам.
Идея работы заключается в использовашш системного анализа при решении задач, связанных с ЧЭС, на территориях, прилегающих к магистральным трубопроводам.
Научная новизна работы заключается в следующем:
впервые применен системный подход к оценке и принятию решений при ЧЭС на нефте-, газо- и кондеисатопроводах, который рассматривает трубо-проводный транспорт и территорию, прилегающую к нему, в качестве единой системы;
разработана комплексная методика оценки и прогноза ЧЭС, возіш-кающих при авариях на нефте-, газо- и кондеисатопроводах;
разработана концепция относительной безопасности и методика оценки уровней риска при авариях на трубопроводах, в которой теоретически обоснована и подтверждена прямыми клиническими исследованиями степень потеїщиального риска для населеїшя сублетальных доз серосоединешпі при остром, подостром и хрошіческом действии на человека;
впервые получены данные по влиянию углеводородного (нефти, газового конденсата) загрязнения на структуру степных черноземов Оренб\ргской области, распределению нефтяного загрязнеіия по профилю почв разного вида сельскохозяйстветгого использования (панпш, естественные пастбища);
предложена методология принятия управленческих решешій и научно обосновашвмй комплекс мероприятий по ликвидации ЧЭС при авариях на трубопроводах, огаїрающаяся на реальные организациошвые, техшпсо-технологические возможности региона.
Практическое значение работы:
- разработана научно обоснованная комплексная методика оценки и про
гноза ЧЭС на магистральных трубопроводах;
отработаны алгоритмы принятия решений для ЧЭС разного характера, наблюдаемых на трубопроводном транспорте, и алгоритмы действий сил и средств по их ликвидации;
предложена к внедрению схема рекультивации загрязнешшх нефтью почв разного сельскохозяйственного использования;
рекомендована минимальная коїщентрация по сероводороду в атмосфере, являющаяся пороговым критерием для прштятия управленческих решений.
Внедрение результатов работы осуществлено в виде:
- комплексной методики оценки и прогноза ЧЭС на магистральных тру
бопроводах, которая реализована в виде программного комплекса «Выброс» орга
нами управления ГОЧС Оренбургской области. Методика согласована с Орен
бургским округом Госгортехнадзора РФ и утверждена начальником Приволжско
го регионального центра по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуа
циям и ликвидации последствий стихийных бедствий (регистрационный номер
9799 от 20.08.1998 г.);
карты районирования территории области по степеням техногенных опасностей на трубопроводах с оценкой возможных потерь населеїшя при пороговой токсодозе;
впервые разработашшх планирующих документов по ликвидации ЧЭС: планы взаимодействий сил и средств приграничных областей Республики Казахстан и соседних регионов РФ, распре дел ешія сил и средств по зонам при возникновении ЧЭС различного віща;
планов действий объединений нефте- и газодобываюших отраслей области при ликвидации аварій и катастроф и алгоритмов действий территориальной подсистемы: создание единой дежурно-диспетчерской службы и службы спасения в категорированных городах области.
Результаты работы получили практическое внедрение при ликвидации ЧЭС, а также в учебном процессе 407-го учебно-методического центра (УМЦ)
7 по ГОЧС и на кафедрах безопасности жизнедеятельности и эколомш Оренбург-ского государственного университета и других ВУЗах г. Оренбурга. На защиту пыносятся следующие основные положения:
системный подход к оценке, прогнозу и ликвидации ЧЭС на трубопроводном транспорте;
кошшексная методика оценки и прогноза ЧЭС при авариях на нефте-. газо- и конденсатопроводах, отличающаяся от существующих тем, чіо в ее основу положен не объектовый, а территориальный признак;
методика оценки техногенного риска, которая позполяег ограігжирс-вать нефте- и газопроводы по степени их опасности;
методика расчета объема выброса серосоединений ігри ЧЭС по пер-вичным клиническим признакам поражения населения, которое позволяет иметь управленческие решения и прогнозировать потенциальную опасность при достижении расчетной концентрации (но сероводородам) п атмосфере населенных
пунктов равной 1,68-10'3 мг/мин л;
управленческие решешія по ликвидашш ЧЭС при авариях на трубопроводном транспорте;
алгоритм действий сил и средств по ликвидации ЧЭС при авариях на нефте-, газо- и конденсатопроводах.
Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены и получили положительную оценку на: ежегодных научно-технических совещаниях руководящею состава органов управления ОПІ РСЧС (1995-1997 годы); первой Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование системы органов управления ОПІ РСЧС в условиях чрезвычайных ситуации техногенного характера на объектах нефтегазового комплекса» (Оренбург, 1998); Госсішской научно-практической конференцій! «Природоиользование-98» «Оптимизация природопользования и охрана окружающей среды Южно-Уральскою региона» (Оренбург, 1998); международных коисулыашвных встречах управления между-
8 народных внешнеэкономических связей Оренбургской области (Актюбинск, Оренбург 1996 - 1998).
Комплексная методика апробирована в 1997-1998 годах на командно-штабных учениях органов управления ГОЧС городов и районов области (г.г. Но-вотроицк, Бузулук).
Публикации. По теме диссертации подготовлена 21 научная работа, в том числе в отчетах по НИР, две статьи в центральном издании, тезисы в материалах конференции, методические указания и учебные пособия.
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложена на 268 страницах, из них 148 страниц текста, 19 рисунков, 27 таблиц, 6 приложений и список литературы - 131 наименование.