Станция экологического мониторинга СЭМ-1
Станция
экологического мониторинга СЭМ-1
К.т.н. Шайдаков
В.В. (Инжиниринговая компания "Инкомп-нефть"),
Чернова К.В.
(Уфимский государственный нефтяной технический университет
В статье
рассмотрен вопрос контроля экологической ситуации на нефтяных и газовых
месторождениях с использованием мобильной лаборатории. Сформулированы основные
требования к мобильным лабораториям, работающим в условиях нефтяного промысла.
Представлена станция экологического мониторинга СЭМ-1, отвечающая всем
перечисленным требованиям. Приведены технические характеристики станции,
диапазон измеряемых параметров, описан ее приборный комплекс.
Осложнения в нефтедобыче могут привести к загрязнениям
атмосферы, почвы, воды. Для комплексной оценки экологического воздействия
существуют стационарные и передвижные станции экологического мониторинга [1,2]. В России выпускаются станции
"САФ", "ГИДРОТЕСТ", Атмосфера-11, "InterANALIT", АНКОС-АМ, СОЭМ, передвижная
химико-радиометрическая лаборатория АО
"НПО Химавтоматика", станция экологического мониторинга ИПЦ "Геокомплекс" и ряд
других на базе автомобилей ГАЗ-66,
Газель, УАЗ, Камаз, Урал. Аналогичного назначения станции выпускаются за
рубежом, например, "ZEISS" (Германия), "NEOLAB" (Италия). Данные отечественные и зарубежные станции специализируются на оценке определенных экологических параметров либо в промышленной
зоне, либо жилой зоне. Это контроль или атмосферы, или воды, или грунта.
При выборе
станции для работы в условиях нефтяного промысла, помимо экономических
показателей, руководствуются тем, что она должна отвечать следующим
требованиям:
автономность;
обеспечение
жизнедеятельности обслуживающего персонала в любое время года в районе
эксплуатации;
проходимость в
условиях бездорожья;
контроль и
оценка большого количества метеорологических и экологических параметров
атмосферы, водного бассейна, почвы в промышленной и жилой зонах;
возможность на
основе получаемых параметров поддерживать информационную базу данных;
иметь
сертифицированное оборудование и приборы не требующие больших затрат на
поверку;
обладать
высокой ремонтопригодностью.
В полной мере
ни одна из серийно выпускаемых станций предъявленным требованиям не отвечала.
Для удобства и
оперативности получения сведений об экологической обстановке большого района,
включающего жилые промышленные
объекты, Инжиниринговой компанией
"Инкомп-нефть" разработана и изготовлена специализированная
автомашина "СЭМ-1" (Станция экологического мониторинга) по ТУ
452160-45213414-01 [3].
Рис.1 Общий вид
специализированной автомашины СЭМ-1
Станция представляет
собой автомобиль КАМАЗ (разработан вариант и на базе автомашины Урал), в кузове
которого установлена многоцелевая универсальная модульная лаборатория, оснащенная приборами и
оборудованием для отбора и анализа проб воды, воздуха почвы, метеорологических
параметров.
Приборный
комплекс СЭМ-1 состоит из отдельных функциональных блоков, которые можно
объединить в следующие группы:
1. Комплекс
приборов и оборудования для отбора и анализа проб воздуха, воды, почвы.
2. Метеостанция
(измерение температуры, влажности воздуха, атмосферного давления, скорости и
направления ветра).
3. Блок
радиационного контроля.
Рис. 2
Приборный комплекс станции экологического мониторинга
Все
используемые приборы сертифицированы, а методики аттестованы. Станция
укомплектована в основном приборами и оборудованием, производимым в России.
Приборное обеспечение станции позволяет измерять и контролировать следующие
параметры:Сероводород, аммиак, диоксид азота, оксид углерода, диоксид серы в
воздухе;
Содержание
углеводородных газов в пробах воздуха;
Фенол в пробах
воды;
Нефтепродукты в
пробах воды и почвы;
Фосфаты,
хлориды, сульфиды в пробах воды;
Ионный состав и
рН воды;
Тяжелые металлы
в пробах воды и почвы;
Метеопараметры;
Интенсивность
гамма-излучения.
Диапазоны
измерения экологических параметров достаточно широки. Так, содержание в воздухе
углеводородных газов измеряется в диапазоне 0-500 мг/м3; сероводорода
0,001-0,2 мг/м3; диоксида серы 0,01 - 2 мг/м3; меркаптанов ММ 10-6 v 80 мг/м3;
меркаптанов ЭМ 10-5 v 20 мг/м3; сажи 0,05-10 мг/м3;
окислов углерода и азота v 0-50 мг/м3 и 0-30 мг/м3
соответственно.
Блок измерения
качества воды обеспечивает измерение содержания различных ингредиентов в
следующих диапазонах: сульфаты 50-300 мг/л; хлориды 11-3500 мг/л; нитриты
0,46-4600 мг/л; нитраты 0,31-6200 мг/л; кислород 0-19 мг/л; карбонаты и
бикарбонаты 5,0-5000 мг/л; железо
0,1-1,5 мг/л; нефтепродукты 2-500 мг/л.
В пробах почвы
содержание нефтепродуктов измеряется в диапазоне от 2 до 500 мг/кг;
сорбированных углеводородных газов 0,1-1,0 мг/кг; сероводорода 0,1-1,0 мг/кг.
Процесс
экологического мониторинга окружающей среды осуществляется в несколько этапов.
Сначала
производится отбор проб и подготовка их к анализам. Для этого лаборатория
укомплектована пробоотборниками, емкостями для хранения проб, оборудованием для
подготовки к анализам (устройства очистки и осушки воздуха, фильтры и магнитные мешалки для воды, сита
для проб почвы, химическая посуда и реактивы).
Затем
осуществляется приборный анализ качества воды, воздуха и почвы. Показания
приборов, подключенных к персональному компьютеру, фиксируются и обрабатываются
с использованием специально разработанной компьютерной программы экологического
мониторинга. Результатом работы программы является общая картина экологического
состояния контролируемого участка, района.
Рис.3 Рабочее
место оператора СЭМ-1
Мобильность и
автономность станции позволяет оценивать состояние экологической обстановки на
участках, достаточно удаленных друг от друга, и таким образом оценивать
ситуацию в достаточно больших районах. К контролируемым районам могут
относиться города, сельские районы,
промышленные зоны, предприятия нефтегазодобывающего комплекса, ТЭЦ, окрестные
зоны нефтегазопродуктопроводов, пункты сбора и первичной подготовки нефти и
т.д.
Станция СЭМ-1
оборудована автономным генератором электроэнергии и системой жизнеобеспечения,
включающей обогреватели, кондиционер, вентиляторы, осветительные приборы,
мебель, холодильник, СВЧ-печь. Кузов станции, внутри которого расположена
лаборатория, выполняется металлическим, утепленным, с входной дверью и двойными
окнами.
По
комплектности и измеряемым параметрам
станция экологического мониторинга СЭМ-1 не имеет аналогов. В настоящее время
станция СЭМ-1 успешно используется предприятием "Карачаганак Петролиум
Оперейтинг Б.В." на Карачаганакском газоконденсатном месторождении
(Казахстан).
Список
литературы
1. Патент ¦
2078357 Р.Ф. Система экологического контроля окружающей среды. / Банин В.Н.,
Герасимов И.А., Губяк В.Е. и др. v Б.И. ¦
1997.
2. Система
экологического контроля окружающей среды
АНКОМ-АМ.- Проблемы экологии Москвы. Сеть наземных измерений/ Под ред.
Пупурева Е.И..- М.: 1992, с. 144-146.
3. Голованов
Н.В., Князев А.А., Пугин А.М., Шайдаков В.В. Передвижная станция оперативного
экологического мониторинга.// Проблемы прогнозирования, предотвращения и
ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Материалы II Всероссийской
научно-практической конф. Уфа.: 2001.-С.77-80.