Методика обследования состояния окружающей среды на предприятиях железнодорожного транспорта с помощью экологического вагона-лаборатории (стр. 2 )

- определение всех контролируемых веществ, требующих специального оборудования, приборов, реактивов и квалифицированных специалистов.

Отделенческая экоаналитическая лаборатория осуществляет свою работу во взаимодействии с отделами, секторами и дорожными инспекторами охраны природы управления железной дороги, а также с местными природоохранными органами. Она производит исследования, требующие специального оборудования и реактивов.

В свою очередь производственные лаборатории различных предприятий (при наличии таковых) по поручению отделенческой лаборатории могут принимать на себя роль опорных лабораторий.

Для решения локальных задач, т. е. контроля вредных выбросов от тепловозов, в локомотивных депо, на тепловозостроительных заводах созданы и функционируют пункты экологического контроля (ПЭК).

Преимуществом данной схемы экоаналитического контроля (рис. 2) является эффективность и рациональность использования доро­гостоящего оборудования, приборов и специфических реактивов и возможность привлечения высококвалифицированных специалистов. При такой схеме существенно снижаются капитальные и эксплуатационные затраты на обеспечение экологического контроля.

В отраслевой системе экологического контроля и мониторинга следует учитывать также потенциал НИИ и вузовских научно-экологических лабораторий, которые могут проводить сложные экоаналитические работы и осуществлять подготовку и переподготовку квалифицированных кадров. К ним относятся специализированный вагон-лаборатория обсерваторского типа Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта и Института физики атмосферы РАН; Научно-производственная экологическая лаборатория Ростовского государственного университета путей сообщения и т. п.

Однако хорошо оснащенные экологические лаборатории имеются далеко не везде и решение данной проблемы возможно с помощью экоаналитических лабораторий, размещенных на передвижных средствах (автомобилях, вагонах и т. п.).

Наиболее эффективным вариантом для железнодорожного транспорта является вагон, переоборудованный под передвижную экоаналитическую лабораторию с измерительно-вычислительным комплексом. В настоящее время эксплуатируется три ЭВЛ на Северо-Кавказской, Куйбышевской и Западно-Сибирской железных дорогах.

Преимуществами этого подхода являются:

- мобильность и возможность оперативной обработки результатов;

- большая полезная площадь (по сравнению с другими передвижными эколабораториями);

- автономная система энергоснабжения, т. к. практически все железнодорожные объекты имеют подъездные пути и места отстоя с электропитанием;

- достаточные запасы воды, которые обеспечивают полное проведение химического анализа;

- комфортные условия для работы персонала.

Использование передвижного измерительно-вычислительного экоаналитического комплекса (ПИВЭК) на базе вагона-лаборатории с гибко изменяемой конфигурацией аналитического оборудования обеспечивает также возможность проведения оперативной оценки экологической ситуации на различных техногенных объектах и анализ загрязнения ОС после чрезвычайных ситуаций.

С помощью вагона-лаборатории можно выполнять определение масштабов загрязнения жизнеобеспечивающих сред на промышленных предприятиях различных форм собственности, а также проводить экологическую экспертизу городов, административных районов, федеральных округов, что является привлекательной стороной для железнодорожного транспорта, т. к. появляются дополнительные источники получения доходов.

1.3 Состав и структура экоаналитических лабораторий

Основными составляющими, на базе которых осуществляется проведение ведомственного экологического контроля и мониторинга, являются стационарные и передвижные лаборатории. Для нормального функционирования любой экоаналитической лаборатории необходимо предусматривать:

- помещения лаборатории, удовлетворяющие соответствующим требованиям [24, 25];

- современную экоаналитическую технику [4, 14, 16, 18, 23, 26-35] (Приложение 1);

- компьютерную технику для обработки результатов анализа и современные программные продукты;

- нормативно-методические документы, методики выполнения измерений (Приложение 2) [4, 36–42];

- лабораторную мебель на модульной основе [43–45];

- химические реактивы и расходные материалы (Приложение 3) [4];

- вспомогательное оборудование (Приложение 4) [4].

По своей структуре передвижная экоаналитическая лаборатория должна состоять из следующих подразделений:

- химической лаборатории анализа воздуха, воды и почвы;

- зала обработки информации.

Помещение химической лаборатории должно отвечать всем требовани­ям, которые предъявляются к помещениям аналогичного назначения [24, 25].

В зале обработки информации, кроме лабораторных столов, размещают шкафы для хранения и размещения необходимой аппаратуры, запасных и мелких приборов. Для предотвращения возможной коррозии и порчи дорогостоящих приборов в зале обработке информации не допускается проведение каких-либо химических операций.

Перечень расходных материалов и реактивов, необходимых для выполнения программы замеров, их количество определяется следующими критериями:

-  применяемые методики;

-  расход реактивов для одного определения;

-  потери при дополнительной очистке;

-  возможность регенерации некоторых реактивов (растворителей);

-  допустимые сроки хранения реактивов;

-  учет дополнительного расхода реактивов (до 30 %) на стадии ввода в эксплуатацию лаборатории или освоения новых методов анализа.

Для повышения эффективности и производительности лабораторий необходимым условием является использование автоматизированных технических средств, компьютерной техники для обработки результатов анализа, удобной лабораторной мебели, вспомогательного лабораторного оборудования.

2 ОСНОВНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Железнодорожный транспорт России занимает ведущее место в транспортной системе страны, при этом его развитие зависит от решения природоохранных вопросов.

Несмотря на то, что данный вид транспорта оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду, его доля в загрязнении остается достаточно высокой. Это подтверждается тем, что в среднем предприятиями железнодорожного транспорта выбрасывается в атмосферу около 230,0 тыс. т загрязняющих веществ, из которых более 70 % составляют оксиды серы, углерода и азота. Необходимо отметить, что в последние годы концентрации взвешенных веществ, диоксида серы, аммиака, фенола, сажи, сероуглерода снизились на 5…50 %. Тем не менее, концентрации оксида углерода и диоксида азота возросли на 13…15 %. В основном это обусловлено ростом автомобильного парка. Однако железнодорожный подвижной состав и его инфраструктура вносят также немалую долю в загрязнение атмосферы.

В поверхностные воды сбрасывается около 50,0 млн. м3 загрязненных сточных вод, содержащих более 60,0 т нефтепродуктов и 2,0 т взвешенных веществ [7, 8]. Кроме этих ЗВ в сточных водах также содержатся щелочи, кислоты, фенолы, поверхностно-активные вещества, соли металлов, таких как хром, никель, железо, медь.

Загрязнение почв в зоне действия железнодорожных предприятий в основном происходит нефтепродуктами и солями тяжелых металлов.

Физические факторы (физфакторы) загрязнения окружающей среды также являются характерными для железнодорожного транспорта. К ним относятся:

- тепловыделения энергетических, промышленных установок и транспортных средств, увеличивающие температуру воздуха (воды, почвы) и влияющие на микроклимат;

- акустическое загрязнение (интенсивный шум) при длительном воздействии является одним из наиболее опасных и вредных факторов окружающей среды;

- электромагнитные поля и излучения.

Особенно масштабные загрязнения окружающей среды возникают при аварийных ситуациях.

В [7, 8, 46–57] достаточно много внимания уделено исследованиям показателей и источников загрязнения окружающей среды железнодорожного транспорта.

2.1 Перечень загрязнителей, контролируемых передвижным измерительно-вычислительным экоаналитическим комплексом

ПИВЭК на базе вагона-лаборатории предназначен для:

- контроля состава и количества ЗВ в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны, промышленных выбросах стационарных и передвижных источников;

- определения содержания ЗВ в природных и сточных водах, в почвах и донных отложениях;

- определения физических факторов загрязнения ОС;

- оперативной оценки и анализа экологических последствий на месте аварий и катастроф;

- проведения экологической экспертизы и паспортизации предприятий.

В соответствии со спецификой работы железнодорожного транспорта определен перечень ЗВ, подлежащих экологическому контролю ПИВЭК (табл. 1) [7, 8, 46–57].

Таблица 1

Перечень ЗВ, подлежащих контролю ПИВЭК

Контролируемые показатели (размерность, не соответствующая колонкам 3, 4, 5 показана в скобках)	Диапазон измерений	Погрешность, %
воздух, мг/м3	вода, мг/л	почва, мг/кг	воздух	вода	почва
1	2	3	4	5	6	7
Химические факторы
Азота окислы	0,03…2000			5
Азота диоксид	0…200			5
Алюминий		0,005..0,5			26
Аммиак	0,8…1000			25
Ацетон	5…10000			25
Бензин	50…4000			25
Бензол	2…1500			25
Биохимическое потребление кислорода (БПК)		0…10 10…20			5 10
Бутанол	20…200			25
Взвешенные вещества		5…50 50…5000			20 10
Водородный показатель,(рН)		1…14	1…14		0,03	0,03
Дымность (сажа), (%)	0…100			2
Железо общее	0,005…1	0,1…1 1…5		25	30 15
Керосин	50…4000			25
Ксилол	20…1500			25
Марганец	0,0005…1	0,05…0,5	300...1500	25	15	25
Медь	0,002…4,0	0,005..0,2 0,01…1	1,5…6	25	50 25	25
Метанол	20…1000	0,1…1,5		25	20
Молибден		0,05…0,1 0,1…1 1…4			24 15 10
Нефтепродукты		0,05…0,1 0,1…1 1…25 25…50	0....90 90…950		68 47 24 10	21 7
Никель	0,0001…1	0,005..0,01 0,01…1	2…8	25	50 25	25
Нитраты		0,01…0,3			24
Нитриты		0,01…0,3			13
ПАВ		0,01…5			21
Свинец	0,0001…1	0,002...0,01 0,01…0,03		25	25 25
Сероводород	0,25…1500 0…300			5 15

Продолжение табл. 1