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.
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:
. Измерение содержания загрязняющих веществ атмосферного
воздуха и метеорологических параметров в непрерывном режиме;
. Обработка первичной информации о качестве атмосферного
воздуха;
. Расчет рассеивания выбросов от источников загрязняющих
веществ;
. 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:
. 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;
. 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;
. 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;
. Информация из стандартных сводных форм используется для
оценки качества атмосферного воздуха города, региона и выполнения других задач
в соответствии с функциями Системы;
. Передача (или публикация) информации о качестве
атмосферного воздуха, полученной путем прямых измерений или с использованием
расчетных методов АСКОС, осуществляется по указанию председателя Комитета;
. 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-28340.html? page=8
. http://ufa-filter.ru/n23275-zagryaznenie-vod-mirovogo.html