Автоматизация систем, обеспечивающих безопасность работы и охрану окружающей среды

РЕФЕРАТ

Автоматизация систем, обеспечивающих безопасность работы и охрану окружающей среды

1. Необходимость защиты окружающей среды от опасных техногенных воздействий промышленности на экосистемы

техногенный защита автоматизированный контроль

Экологическое состояние многих районов нашей страны вызывает законную тревогу общественности. В многочисленных публикациях и, в частности показано, что во многих регионах нашей страны наблюдается устойчивая тенденция к многократному, в десятки и более раз превышению санитарно-гигиенических норм по содержанию в атмосфере городов окислов углерода, азота, пыли, токсичных соединений металлов, аминов и других вредных веществ. Имеются серьезные проблемы с мелиорацией земель, бесконтрольным применением в сельском хозяйстве минеральных удобрений, чрезмерным использованием пестицидов, гербицидов. Происходит загрязнение сточными водами промышленных и коммунальных предприятий больших и малых рек, озер, прибрежных морских вод. Из-за постоянного загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв, растительности происходит деградация экосистем, сокращение продуктивных возможностей биосферы.

Загрязнение среды обитания вредно отражается на здоровье людей, приносит значительные убытки народному хозяйству. В последнее врем обстановка ухудшилась настолько, что многие районы объявлены районами экологического бедствия.

Общие выбросы двуокиси азота оцениваются в 6,5*108 т/год, выбросы серы составляют 2,4*108 т/год, промышленность выбрасывает 5,2*107 т/год всевозможных отходов. Выбросы углекислого газа, сернистых соединений в атмосферу в результате промышленной деятельности, функционирования энергетических, металлургических предприятий ведут к возникновению парникового эффекта и связанного с ним потепления климата.

По оценкам ученых глобальное потепление без принятия мер по сокращению выбросов парниковых газов составит от 2-х до 5 градусов в течение следующего столетия, что явится беспрецедентным явлением за последние десть тысяч лет. Потепление климата, увеличение уровня океана на 60−80 см к концу следующего столетия приведут к экологической катастрофе невиданного масштаба, угрожающей деградацией человеческому сообществу.

Другая опасность связана с дефицитом чистой пресной воды. Известно, что промышленность потребляет 3000 куб. км пресной воды в год, из которых примерно 40% возвращается в цикл, но с жидкими отходами, содержащими продукты коррозии, отработанное масло, органику, частицы золы, смол, технологические сбросы, в том числе вредные компоненты типа тяжелых металлов и радиоактивных веществ. Эти жидкости растекаются по водным системам, причем вредные вещества депонируются в фитоценозах, донных отложениях, рыбах, распространяются по трофическим, т. е. пищевым цепям, попадают на стол человека. Расход пресной воды на сельскохозяйственные нужды — орошение, ирригацию стал в некоторых районах столь велик, что вызвал крупные необратимые сдвиги в экологическом равновесии целых регионов. Среди других экологических проблем, связанных с антропогенным воздействием на биосферу, следует упомянуть риск нарушения озонового слоя, загрязнение Мирового океана, деградацию почв и опустынивание зернопроизводящих районов, закисление природных сред, изменение электрических свойств атмосферы.

Характерные антропогенные радиационные воздействия на окружающую среду

— загрязнение атмосферы и территорий продуктами ядерных взрывов при испытаниях ядерного оружия в 60-тые годы,

— отравление воздушного бассейна выбросами пыли, загрязнение территорий шлаками, содержащими радиоактивные вещества при сжигании ископаемых топлив в котлах электростанций,

— загрязнение территорий при авариях на атомных станциях и предприятиях.

— Более локальные, но не менее неприятные последствия — гибель озер, рек из-за неочищенных радиоактивных сбросов промышленных предприятий.

Значительную опасность для живых существ, для популяций организмов в экосистемах представляют аварии на предприятиях химической, атомной промышленности, при транспортировании опасных и вредных веществ. Известные аварии на химическом заводе в Бхопале (Индия), на 4-ом блоке Чернобыльской АЭС, аварии с нефтеналивными судами, да и результаты скоротечной войны в Персидском заливе показывают масштабы экологических бедствий современного общества. Очевидно, что необходим радикальный пересмотр наших отношений с природой, нужны решительные шаги по защите окружающей среды, в частности многократное усиление мер воздействия нормативных рычагов на хозяйственную практику. Совершенно недопустимо, чтобы установленные нормативами предельные концентрации вредных веществ в воздухе, воде реально превышались в сотни раз. Нужно сделать невыгодным или даже разорительным пренебрежение к охране окружающей среды. Право людей на чистый воздух, чистые реки и озера должно не только декларироваться, но и реально обеспечиваться всеми доступными для государства средствами.

Особо актуальными становится вопросы регулирования ответственности за ущерб, в том числе за экологический ущерб при создании в нашей стране основ правового государства, при переходе к рыночным отношениям в экономике. Здесь важно найти разумные экономические рычаги, правильно соотносить выгоды и потери, доходы и расходы на компенсацию ущерба. Важной задачей является разработка вопросов нормативного разграничения допустимых и недопустимых воздействий, оценивания стоимости экологического ущерба.

Основными направлениями в ограничении вредных техногенных воздействий на биосферу являются ресурсосбережение и разработка экологически чистых или безотходных технологий. Чистоту вод можно улучшить методами биотехнологии.

Радикальный путь оздоровления экологической обстановки — сокращение вредных выбросов и сбросов, увеличение безаварийности и безопасности опасных производств, переход на безотходные технологии, концентрация и надежное захоронение вредных отходов, разумное сотрудничество и международная взаимопомощь при экологических катастрофах.

Большое значение для целенаправленных действий по радикальному изменению деградационных тенденций в биосфере может сыграть Программа биосферных и экологических исследований, Декларация Конференции по защите окружающей среды.

В работе по оздоровлению окружающей среды, ограничению воздействий вредных веществ на биосферу важную роль играют службы контроля состояния природы, среды обитания людей, локального и регионального мониторинга окружающей среды. Эти службы, вооруженные современной измерительной техникой и приборами контроля должны оперативно оповещать население о всех случаях приближения параметров окружающей среды к опасному уровню. Важную роль в защите среды обитания человека от загрязнения должна сыграть, глобальна система мониторинга состояния окружающей среды, охватывающая Мировой океан и все континенты, основанная на национальных системах, но находящаяся под эгидой ООН. В сокращении выбросов углекислого газа, разрешении многих экологических проблем все более существенную роль играет замещение традиционной энергетики на энергетику атомную. В настоящее время общепризнанно, что атомные электростанции могут быть созданы с высокими показателями надежности и безопасности, обеспечивающими выполнение самых строгих требований надзорных органов, в том числе по охране биосферы от загрязнения радиоактивными и другими вредными веществами. Однако следует предпринять дополнительные усилия для того, чтобы снизить риск аварий на АС. В частности решение этой задачи видится на пути разработки нового поколения реакторов с внутренне присущей безопасностью, т. е. реакторов с мощными внутренними обратными связями самозащиты и само компенсации.

2. Автоматизированные системы контроля окружающей среды (АСКОС)

В соответствии с Законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды», Положением о Комитете по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности и региональным распоряжением утверждается «Положение о создании автоматизированной системы контроля и управления качеством атмосферного воздуха» от 27.03.07 г.

Автоматизированная система контроля и управления качеством атмосферного воздуха (АСКОС) представляет собой комплекс взаимосогласованных технических и программных средств, расположенный на определённой территории. АСКОС предназначена для обеспечения информацией о качестве атмосферного воздуха органов исполнительной власти.

Назначение системы — предоставление информации о фактических и расчетных значениях контролируемых метеорологических параметров и загрязнения атмосферы персоналу и потребителям информации.

Цель развития системы — расширение функциональных возможностей в части увеличения объема обрабатываемой информации о загрязнении атмосферы и дополнительных услуг по предоставлению информации потребителям для принятия решений по природоохранной деятельности. Данные АСКОС используются для оценки и прогноза состояния воздушной среды города, а также для подготовки проектов управленческих решений, направленных на улучшение качества атмосферного воздуха.

2.1 Структура АСКОС

Структура АСКОС включает 2 уровня:

— Сеть автоматических станций измерения уровня загрязнения атмосферного воздуха с Центром контроля и управления работой станций системы;

— Центр информационного обеспечения органов государственной власти. Состав Системы определяется техническими средствами региона. Сеть автоматических станций Системы обычно состоит из Автоматических станций основной (определяют уровни загрязнений воздуха) и дополнительной (метеорологические показатели и др. дополнительные сведения по регламенту) сети.

Система должна иметь иерархическую структуру, включающую:

I очередь:

— подсистему сбора информации нижнего уровня;

— подсистему централизованного сбора, обработки и хранения информации (центр обработки информации — ЦОИ).

II очередь:

— подсистему анализа информации и управления качеством атмосферного воздуха Подсистема сбора информации нижнего уровня должна включать:

— автоматические станции контроля загрязнения атмосферы;

— метеорологическую станцию;

— действующую сеть постов ручного отбора проб воздуха;

— действующую стационарную лабораторию физико-химических методов анализа.

2.2 Функции системы АСКОС

К основным функциям Системы относятся:

1. Измерение содержания загрязняющих веществ атмосферного воздуха и метеорологических параметров в непрерывном режиме;

2. Обработка первичной информации о качестве атмосферного воздуха;

3. Расчет рассеивания выбросов от источников загрязняющих веществ;

4. Ведение баз данных измерений уровня загрязнения воздуха, экологического паспорта города, региона и т. д.;

5. Представление данных измерений и результатов расчетов в необходимом для анализа информации в электронном виде или на бумажных носителях.

2.3 Эксплуатация АСКОС

Эксплуатация АСКОС — комплекс работ по получению, обработке и использованию информации, получаемой от Системы, по обеспечению функционирования технических и программных средств.

Система в режиме непрерывного получения информации осуществляется в следующем порядке:

1. Первичные данные о содержании загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и первичные метеорологические данные (первичная информация) получаются, формируются и сохраняются в виде файлов системами измерения, сбора данных и управления станций АСКОС в автоматическом непрерывном режиме;

2. Центр контроля и управления работой станций Системы получает первичную информацию со станций АСКОС, осуществляет контроль достоверности первичной информации и контроль исправности оборудования станций, направляет уведомление в определённой форме в Центр информационного обеспечения органов государственной власти о случаях неисправности оборудования и обнаружения данных измерений, подлежащих отбраковке, в соответствии со схемой проведения работ по техническому обслуживанию;

3. Центр информационного обеспечения органов государственной власти получает первичную информацию со станций АСКОС, проводит математическую обработку первичной информации в соответствии с определёнными Руководствами по контролю загрязнения атмосферы, формирует результаты в виде отчетных форм;

4. Информация из стандартных сводных форм используется для оценки качества атмосферного воздуха города, региона и выполнения других задач в соответствии с функциями Системы;

5. Передача (или публикация) информации о качестве атмосферного воздуха, полученной путем прямых измерений или с использованием расчетных методов АСКОС, осуществляется по указанию председателя Комитета;

6. Работы по обеспечению функционирования технических и программных средств Системы проводятся в соответствии с Регламентом работ по обеспечению функционирования, техническому обслуживанию оборудования и программно-аппаратных средств АСКОС.

Эксплуатация Системы проводится за счет средств бюджета города, региона.

3. Загрязнение вод Мирового океана остановит робот-медуза Oceanic Cleaning System

Oceanic Cleaning System — это робот-медуза, разработанный специалистами шведской компании. Он предназначен для борьбы с загрязнением Мирового океана.

Борьба с загрязнением вод Мирового океана — дело рук самих утопающих, то бишь всего человечества. Но наши маленькие помощники, роботы, тоже не могут оставаться в стороне от спасения подводных жителей. Доказательство тому — проект плавучего робота-медузы Oceanic Cleaning System, который уже называют панацеей от загрязнения: в случае необходимости тысячи дрейфующих морских дворников прибудут и решат практически любую проблему океана, от переизбытка водорослей до аварии на нефтяной платформе.

Новый проект шведского промышленного дизайнера Эрика Борга (Erik Borg) — это не просто платформа по очистке воды, а еще и социальный робот, который умеет кооперироваться с себе подобным для общей цели.

Список используемой литературы

1. Ю. А. Израэль «Проблемы всестороннего анализа окружающей среды и принципы комплексного мониторинга» в сб. «Всесторонний анализ окружающей природной среды»

2. Д. Никитин, Ю. Новиков «Окружающая среда и человек», Изд. 2-ое, М., Изд. Высш. Школа, 1986 г.

3. http://rudocs.exdat.com/docs/index-28 340.html? page=8

4. http://ufa-filter.ru/n23275-zagryaznenie-vod-mirovogo.html