Экологический риск загрязнения атмосферного воздуха выбросами тепловых электростанций при использовании каменного угля (стр. 2 )

Элементный состав пробы летучей золы ТЭС Украины определялся с использованием двух ядерно-физических методов на ускорителе протонов: мгновенного g-излучения в результате ядерных реакций (МИЯР) [9] и характеристического рентгеновского излучения (ХРИ) [10].

Научная новизна полученных результатов:

впервые:

-  разработано метод комплексного оценивания экологического риска, который позволяет учитывать воздействие химических газообразных веществ и твердых частиц, а также их составляющих при загрязнении атмосферного воздуха;

-  теоретически обосновано и установлено коэффициенты для комплексного оценивания экологического риска, обусловленного химическими газообразными соединениями, твердыми частицами и их составляющими;

-  определено вклад составляющих твердых частиц в загрязнение атмосферного воздуха и формирование экологического риска.

усовершенствовано:

-  алгоритм комплексного оценивания экологического риска с учетом воздействия выбросов химических неканцерогенных, канцерогенных и радиоактивных веществ ТЭС в атмосферный воздух;

-  математическую модель оценивания экологического риска воздействия химических газообразных соединений и твердых частиц.

получило дальнейшее развитие:

-  научное обоснование природоохранных мероприятий, направленных на повышение экологической безопасности ТЭС и уменьшения экологического риска.

Практическое значение полученных результатов заключается в усовершенствовании процесса оценивания экологического риска загрязнения атмосферного воздуха выбросами химических газообразных веществ и твердых частиц при сжигании каменного угля. Разработаны рекомендации, направленные на повышение экологической безопасности ТЭС Украины.

Предложенный метод комплексного оценивания экологического риска загрязнения атмосферного воздуха выбросами газообразных и твердых частиц ТЭС, позволяет в соответствии с требованиями международно-правовых актов (Директивы 96/61/ЕС [11], Директивы 2008/50/ЕС [12] и Директивы 2004/107/ЕС [13]), учитывать воздействие химических газообразных соединений и твердых частиц для предотвращения и уменьшения негативного воздействия на окружающую среду.

При следующей редакции Изменение № 1 ДБН А.2.2–1–2003 [8] в
п. 3 «возможный экологический риск планируемой деятельности, включающей оценку воздействия объекта на окружающую среду при нормальном режиме эксплуатации объекта» целесообразно включить в дальнейшую разработку предлагаемые критерии оценивания экологического риска загрязнения атмосферного воздуха по показателям, приведенным в диссертационном исследовании, включая в перечень потенциально опасных веществ, составляющие твердых частиц как отдельный показатель.

Обеспечение экологической безопасности при сжигании каменного угля на ТЭС Украины требует качества исходного сырья, которое во многих случаях не соответствует техническим требованиям
ДСТУ 4083–2002 «Вугілля кам’яне та антрацит для пилоподібного спалювання на теплових електростанціях» [14], которое поставляется для пылевидного сжигания.

Результаты диссертационного исследования указывают на целесообразность в технологических процессах подготовки по обогащению и измельчению и переработки каменного угля до начала процессов сжигания на ТЭС Украины, которые достигаются за счет контроля микроэлементного состава исходного сырья и мониторинга выбросов летучей золы (на микроэлементный состав тяжелых металлов и их соединений), что обеспечивает предотвращение загрязнения атмосферного воздуха и снижение экологического риска.

Личный вклад. Основные идеи, теоретические положения, научно-практические результаты исследований, обобщения и выводы, изложенные в диссертационной работы принадлежат автору.

Автором самостоятельно проведено анализ литературных источников по теме диссертации, определено цель и задачи работы, научно обосновано необходимость учета как химических газообразных соединений, так и покомпонентного состава твердых частиц выбросов ТЭС (более 300 МВт) в атмосферный воздух. На базе данных паспортов ТЭС Украины по инвентаризации выбросам химических газообразных соединений и твердых частиц и их составляющих, автором приведены величины валовых выбросов, концентраций и доз на 1 ГВт (эл.) произведенной электроэнергии.

Применение системного многокритериального анализа позволило разработать метод комплексной оценки экологического риска, обусловленное воздействием химических и радиационных факторов на качество атмосферного воздуха и население при нормальном режиме эксплуатации ТЭС.

Проведено сравнительный анализ экологического риска для ТЭС и АЭС. Предложены мероприятия по повышению уровня экологической безопасности эксплуатации ТЭС с учетом риска и приведены принципы управления экологическим риском при нормальных условиях эксплуатации.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 11 научных конференциях: IV-й Міжнародній науково-практичній конференції «Екологічна безпека технегенно перевантажених регіонів. Оцінка і прогноз екологічних ризиків» (м. Гурзуф, АР Крим, 2008); IV-й Міжнародній науково-практичній конференції (м. Алушта, АР Крим, 2008); Дев'ятій щорічній Всеукраїнській науковій конференції «Екологічний менеджмент у загальній системі управління» (Суми, 2009); XVII-й Международной научно-практической конференции «Казантип-Эко-2009. Экология, энерго - и ресурсосбережение, охрана окружающей среды и здоровье человека, утилизация отходов» (г. Щелкино, АР Крым, 2009);
V-й Міжнародній науково-практичній конференції «Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення» (м. Алушта, АР Крим, 2009); П'ятій Всеукраїнській науково-практичній конференції «Охорона навколишнього середовища промислових регіонів як умова сталого розвитку України» (Запоріжжя, 2009); XVIII-й Международной научно-практической конференции «Казантип-Эко-2009. Экология, энерго - и ресурсосбережение, охрана окружающей среды и здоровье человека, утилизация отходов» (г. Щелкино, АР Крым, 2010); VI-й Міжнародній науково-практичній конференції «Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення» (м. Алушта, АР Крим, 2010); X-й Міжнародній науково-практичній конференції «Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення» (м. Харків, Україна, 2014); IV-й Межотраслевой научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в области проектирования предприятий горно-металлургического комплекса, энерго - и ресурсосбережения, защиты окружающей природной среды «Инновационные пути модернизации базовых отраслей промышленности, энерго - и ресурсосбережение, охрана окружающей природной среды»
(м. Харків, Україна, 2015); XI-й Міжнародній науково-практичній конференції «Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення»
(м. Харків, Україна, 2015).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 20 научных работ, из них: 8 публикаций в специализированных изданиях Украины по техническим наукам, в том числе 1 статья – в издании, включенная в международные научно метрические базы; 1 статья – в издании другого государства по направлению диссертации, 11 – в тезисах докладов на международных и научно-практических конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из перечня условных обозначений, введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованных источников с 140 наименованием на 16 страницах и пяти приложений на 24 страницах. Работа включает 26 рисунков, 43 таблицы, из них 4 таблицы и 4 рисунка занимают 5 отдельных страниц. Основной объем диссертационной работы состоит из 144 страниц, из них основного текста 99 страниц.

РАЗДЕЛ 1

АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНИВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА

1.1  Подходы к оцениванию риска при воздействии химических веществ

Исследования воздействия объектов топливно-энергетического комплекса (ТЭК) показали недостаток теоретической и соответствующей методической базы, как главного инструментария, позволяющего оперативно идентифицировать и оценивать экологический риск, как для окружающей природной среды, так и для здоровья населения [15].

Приемлемость деятельности объектов повышенной экологической опасности принято оценивать на основе анализа риска для здоровья человека [5, 16−19].

В официальных документах и научной литературе [5, 16−19], существуют противоречия и разногласия в интерпретации термина «экологический риск», что затрудняет его применение в природоохранной деятельности. Имеет место разрозненность научных представлений, как о самом термине «экологического риска», так и о методах его оценивания [15].

В статье Закона Украины «О стандартах, технических регламентах и процедуре оценки соответствия» (3164-IV) риск рассматривается как возможность возникновения последствий негативного воздействия на протяжении определенного периода времени [20]. В Законе Украины «Об объектах повышенной опасности» [6] риск интерпретируется как степень вероятности определенного негативного состояния, которое может произойти в определенное время или при определенных обстоятельствах на территории объекта повышенной опасности и/или за его пределами.

Анализ современных теорий и методов оценки риска и принятия решений в условиях неопределенности показал, что ряд авторов и ведущие организации (Агентство по охране окружающей среды (EPA USA), Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ)) [16, 21, 22] рассматривают термин «экологический риск» по-разному. В таблице 1 приведены определения термина «экологический риск» и основные характеристики проведения оценивания риска относительно населения и окружающей природной среды.

Таблица 1.1 − Терминология «экологический риск» и характеристика проведения оценивания экологического риска относительно объекта исследования

№ п. п.	Определение термина «экологический риск»	Возможность проведения оценивания для:
Населения	Окружающей природной среды
1	2	3	4
1	«величина, характеризующая ответную реакцию населения на состояние окружающей среды» [23]	+
2	«событие или обстоятельство природного или техногенного характера, которое вероятно может привести к экологически опасным последствиям для окружающей среды и человека» [24]	+	+
3	«вероятность повреждения, заболевания или смерти при определенных обстоятельствах» [25, 26]	+
4	«ожидаемую частоту нежелательных эффектов, возникающих от заданного воздействия загрязняющего вещества» [20]	+	+
5	«мера экологической опасности, степень возможности нарушения устойчивости окружающей среды при любых природных или антропогенных воздействиях, ведущих к превышению эколого-экономического потенциала		+
Продолжение табл. 1.1
1	2	3	4
	природно-территориального комплекса или объекта» [27]
6	«вероятность преднамеренных или случайных, постепенных и катастрофических антропогенных изменений существующих природных объектов, факторов или экологических ресурсов с нежелательными экологическими последствиями»[28]		+
7	«мера экологической опасности количественное или качественное выражение экологической опасности» [29]		+
8	«вероятность возникновения неблагоприятных экологических ситуаций» [30]		+
9	«прогноз и оценка экономического ущерба окружающей природной среде от планируемой деятельности, вытекающий из экологической оценки неблагоприятных (или опасных) природных процессов и явлений, оптимизации использования природных ресурсов» [31]		+
10	«потенциальная опасность для здоровья отдельной личности, группы лиц, части населения или населения в целом, возникающей или ожидаемой в связи с неблагоприятным воздействием на него отдельных факторов окружающей среды» [25, 32]	+
11	«оценка вероятности возникновения негативных изменений в окружающей природной среде, вызванных антропогенными или другими изменениями» или «возможная мера опасности причиняемого ущерба в виде возможных потерь за определенное время» [33]	+	+

Для оценки допустимых индивидуальных рисков, связанных с опасными видами деятельности, в Великобритании используют критерии Эшби [38], которые представляют вероятность одного фатального случая (одной смерти) в год. Величины и степень приемлемости этих критериев приведена в таблице 1.2.